Биологи из Института белка РАН изучают механизм действия наноантител — уникальных иммунных белков, выделенных из верблюдов. Исследования помогут созданию новых средств лечения онкологических и аутоиммунных заболеваний.
Белковые молекулы антител синтезируются клетками иммунной системы в ответ на появление в организме антигенов — вирусов, бактерий и других опасных агентов. Антитела распознают их, помогают останавливать размножение и нейтрализовать выделяемые ими токсические вещества. Медики используют их для лечения множества заболеваний самой разной природы, от инфекционных до аутоиммунных, при которых сбой в работе иммунной системы заставляет ее атаковать собственные клетки организма.
Еще более перспективным и современным направлением борьбы с онкологическими и аутоиммунными заболеваниями считаются «наноантитела». Это фрагменты «неканонических» однодоменных антител, которых у человека нет и которые обнаруживаются лишь у некоторых групп животных, включая верблюдовых. Наноантитела — наименьшие из известных антиген-распознающих молекул. При размерах порядка нескольких нанометров они легко проникают в ткани, а различные модификации обещают снизить их иммуногенность в «чужеродном» организме человека.
Однако прежде чем вносить направленные изменения, необходимо лучше понять механизмы работы наноантител, а между тем даже процесс их взаимодействия с антигенами до сих пор изучен слишком плохо. «Наноантитела — это некий черный ящик, с которым все работают, но никто не знает, что именно происходит. А мы смотрим в ящик, пытаемся это понять и применить на практике», — говорит Ольга Костарева из лаборатории структурных исследований аппарата трансляции Института белка РАН.
Работа Костаревой и ее коллег посвящена комплексу «гуманизированного» верблюжьего наноантигена anti-IL-17A и человеческого интерлейкина 17А (IL-17A). Повышенный уровень IL-17A наблюдается у страдающих такими аутоиммунными заболеваниями, как псориаз и ревматический артрит, поэтому ученые разных стран активно изучают возможности подавления работы этого фермента, стимулирующего воспаление. Наноантиген образует стабильный комплекс с этим интерлейкином и входит в состав некоторых фармпрепаратов, разработанных российской биотехнологической компанией «Биокад».
Новые лекарства уже проходят последние фазы клинических испытаний, а Ольга Костарева с соавторами заняты установлением структуры комплекса молекул IL-17A и anti-IL-17A. Это позволит лучше понять механизмы их взаимодействия и создать более эффективные варианты препарата. Пока же ученые ищут способы оптимизировать комплекс с тем, чтобы получить пригодные для рентгеноструктурного анализа кристаллы.
Свои текущие результаты ученые представили на II междисциплинарной научной конференции «Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания».