Wednesday, March 3, 2021

ПОДПИСКА

Наука Ученые разработали необычайно быстрый и эффективный метод производства наноантител

Ученые разработали необычайно быстрый и эффективный метод производства наноантител

Лечение антителами эффективно при многих заболеваниях, в том числе при COVID-19, однако обычно оно очень дорого. Однако методика, разработанная учеными из Питтсбургского университета, позволяет упростить процесс их разработки и производства.

Команда биологов из Питтсбургского университета[1] специализируются на поиске нанотел – небольших высокоспецифичных фрагментов антител, вырабатываемых ламами и верблюдами. 

Нанотела особенно привлекательны для разработки в терапевтических целях, потому что они просты в производстве и биоинженерии. Кроме того, они обладают высокой стабильностью и растворимостью, их можно распылять и вдыхать, а не вводить внутривенно, как традиционные антитела.

Когда ламу иммунизируют патогеном иммунная система животного производит множество зрелых нанотел примерно за два месяца. Затем нужно определить, какие нанотела лучше всего нейтрализуют патоген и наиболее перспективны для разработки методов лечения людей.

Обычно этот процесс очень сложен, но новая методика, разработанная учеными, помогает идентифицировать такие высокоэффективные нанотела из иммунизированной сыворотки ламы в течение нескольких дней.

После взятия образца крови ламы, исследователи выделяют те нанотела, которые специфически связываются с интересующей целью на патогене. Затем нанотела разбиваются, чтобы высвободить небольшие пептиды «отпечатков пальцев», уникальные для каждого нанотела. Эти пептиды помещаются в масс-спектрометр, который измеряет их массу. Зная их массу, ученые могут определить их аминокислотную последовательность, то есть вычислить белковые строительные блоки, которые определяют структуру нанотела. 

Одновременно аминокислотная последовательность загружается в компьютер, оснащенный программным обеспечением искусственного интеллекта. Быстро просматривая горы данных, программа «узнает», какие нанотела сильнее всего связываются с патогеном.

Так, например, в случае большинства доступных в настоящее время терапевтических средств против COVID-19 это белок шипа. Однако недавно стало ясно, что некоторые участки на шипе склонны к мутациям, которые меняют его форму и позволяют «ускользать» от антител. Новый подход позволяет выбирать те участки шипа, которые эволюционно стабильны и, следовательно, с меньшей вероятностью изменяться в новых вариантах вируса.

От аминокислот исследователи возвращаются к ДНК – указаниям по созданию большего количества нанотел. Их вводят в чаны с бактериальными клетками, которые действуют как мини-фабрики, производя на порядки больше нанотел по сравнению с человеческими клетками, необходимыми для производства традиционных антител. Бактериальные клетки удваиваются за 10 минут, а вместе с ними удваиваются и нанотела. Для сравнения человеческим клеткам на это требуется 24 часа.

Новая технология резко снижает стоимость производства терапевтических антител. Она может быть полезной для разработки лекарств не только против COVID-19, но и для лечения рака и нейродегенеративных заболеваний. Этот метод можно использовать и в персонализированной медицине, разрабатывая специфические методы лечения мутировавших супербактерий, которые не поддаются лечению антибиотиками.

Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE

  1. Yufei Xiang, Zhe Sang, Lirane Bitton, Jianquan Xu, Yang Liu, Dina Schneidman-Duhovny, Yi Shi. Integrative proteomics identifies thousands of distinct, multi-epitope, and high-affinity nanobodiesCell Systems, Feb. 15, 2021; DOI: 10.1016/j.cels.2021.01.003
Avatar
Лина СПИР
Журналист, журнал "Мистер Блистер"

ВЫБОР РЕДАКЦИИ

- Реклама -

НАПИШИТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here