Синтетические антитела ламы могут быть использованы для лечения кистозного фиброза и рака

Если вы не слышали, антитела ламы немного волшебны. Будучи серьезным претендентом на лечение Covid-19, они также предоставили ключи к созданию универсальной вакцины против гриппа. Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Nature Methods, создало синтетические антитела, вдохновленные ламами, чтобы не дать человеческому телу разрушать несовершенные, но все же функциональные белки. Новую технологию можно использовать для лечения нескольких состояний, включая кистозный фиброз, рак и эпилепсию.

Синтетические антитела ламы могут быть использованы для лечения кистозного фиброза и рака

Многие генетические заболевания приводят к тому, что наши клетки производят мутировавшие белки, и хотя некоторые из них все еще могут выполнять свои функции, наши тела в конечном итоге их уничтожают. Несовершенные белки маркируются системой контроля качества нашей клетки с помощью пептида, называемого убиквитином. Хотя это необходимая функция клетки, предотвращение разрушения этих белков иногда может быть полезным, поскольку, хотя они несовершенны, некоторые из них все еще способны выполнять свою работу. Ферменты деубиквитиназы (DUB) могут использоваться для удаления меток «для разрушения», но разрешение им удалять метки со всех несовершенных белков было бы вредным, и поэтому такие методы лечения должны быть целенаправленными.

Именно здесь в игру вступают наши волшебные антитела ламы, поскольку авторы исследования Генри Колкрафт и его ученик Скотт Каннер определили средства нацеливания на DUB с помощью нанотел. Нанотела — это крошечные антитела, которые вырабатываются ламами, верблюдами и альпаками, и они связываются со своими мишенями с уникальной надежной специфичностью. Они используются вместо антител, потому что функция антител изменяется при действии внутри клеток, в отличие от нанотел.

Новая технология называется сконструированными деубиквитиназами (сокращенно enDUB, не путать с группой хип-хопа конца нулевых N-Dubz), и в ней используется синтетическое нанотело, которое способно распознавать и снимать метки определенных белков.

Пока что для тест-драйва были взяты два enDUB, в которых сохранены несовершенные белки, вырабатываемые клетками людей с муковисцидозом и синдромом удлиненного интервала QT, генетическим заболеванием, характеризующимся аритмией и внезапной смертью. Новая технология поставляется с дополнительным преимуществом, поскольку специализация enDUB может осуществляться без необходимости вводить целевые белки в живых животных, как это делалось на практике. Вместо этого они смогли найти нужные связующие, просеивая миллионы нанотел, хранящихся в библиотеке синтетических дрожжевых нанотел, — архивное членство, которое, как мы никогда не знали, нам нужно.

Оба тест-драйва оказались успешными: модифицированные enDUB нацелены на правильные мутировавшие белки и сняли метку с убиквитина, который в противном случае видел бы их разрушенными. Спасенные несовершенные белки затем мигрировали в свое правильное положение на клеточной мембране и выполнили свою ожидаемую функцию.

«В случае с одним из протестированных нами белков муковисцидоза мы получаем замечательное спасение, восстанавливая уровень белка в клеточной мембране примерно до 50% от нормы», — говорится в заявлении Колкрафта. «Если бы это случилось с пациентом, это изменило бы его.

«Этот подход может быть применен к любому белку в клетке, а не только к мембранным белкам или белкам, измененным генетическими мутациями. Он может быть применим к любому заболеванию, где деградация белка является фактором, включая рак и эпилепсию».