Сотрудники Института белка РАН исследуют структуру существующих терапевтических препаратов на основе антител, которые отсутствуют у человека, но есть у верблюдов. Это нужно для их дальнейшей модификации, которая должна привести к улучшению действия лекарств. Исследования ученых поддерживаются грантом Российского научного фонда (РНФ), текущие результаты были представлены на II междисциплинарной научной конференции «Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания», о них рассказывается в пресс-релизе РНФ.
Для более эффективной борьбы с аутоиммунными заболеваниями сейчас особенно активно используются наноантитела — фрагменты антител, которые были найдены у представителей семейства верблюдовых и которых нет у человека. Такие антитела ученые модифицируют для снижения их иммуногенности — способности антитела вызывать иммунный ответ — для человека, после чего используют в качестве терапевтических агентов.
«Сейчас мало изучен процесс взаимодействия наноантител с антигенами, и вследствие этого недостаточно разработаны методы их модификации. Направленные изменения можно провести только тогда, когда вы знаете, за счет каких частей молекулы происходит взаимодействие, то есть после определения координат атомов и построения пространственной структуры молекулы. Поскольку данный процесс трудоемкий и сложный, практически никто этим не занимается. Таким образом, наноантитела — это некий черный ящик, с которым все работают, но никто не знает, что именно происходит. А мы смотрим в ящик и пытаемся это понять и применить на практике», — рассказала руководитель проекта Ольга Костарева, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории структурных исследований аппарата трансляции Института белка РАН.
Антитела — это белковые молекулы, которые образуются в плазме крови при введении в нее вирусов, бактерий и других антител. Антитела останавливают размножение этих раздражителей и нейтрализуют выделяемые ими токсические вещества. Медики используют антитела для лечения аутоиммунных заболеваний. Такие заболевания развиваются из-за нарушения работы иммунной системы человека: иммунные клетки воспринимают свои ткани как чужеродные и начинают разрушать их.
Несмотря на большое количество терапевтических препаратов на основе антител, всегда существует потребность в новых, потому что у людей наступает привыкание к препаратам или развивается сильный иммунный ответ на их введение. Обычно при создании лекарств на основе антител биологи тестируют множество вариантов, и из них выбирается один, свойства которого лучше, чем у остальных. Этот процесс ненаправленный, то есть ученые исследуют случайные соединения. Чтобы не заниматься перебором всех возможных вариантов, авторы используют более эффективный, хотя и трудоемкий подход — рациональный дизайн. Он заключается в том, что ученые исследуют уже существующий терапевтический препарат методом рентгеноструктурного анализа, который позволяет определить координаты всех его атомов. Так исследователи понимают, какие атомы лекарственного препарата и молекулы-мишени в организме взаимодействуют друг с другом. Используя полученные данные о структуре исходного антитела, ученые могут создать дизайн более эффективной молекулы, которая будет целенаправленно бороться с определенными раздражителями.
