Mokslininkai rado būdą gydyti Alzheimerio ligą antikūnais

Tyrėjai rado būdą gydyti Alzheimerio ligą, naudodami antikūnus, pasižyminčius dvigubu specifiškumu: viena antikūno molekulės pusė apeina kontrolinį tašką tarp smegenų ir kraujo kapiliarų, o kita jungiasi prie baltymo, kuris sukelia smegenų neuronų mirtį.

Biotechnologijų bendrovės „Genentech“ mokslininkai žino, kaip patekti į smegenis per kraujagysles. Iš pirmo žvilgsnio problemų nėra: smegenys aprūpinamos deguonimi ir maistinėmis medžiagomis per reguliarų kapiliarų tinklą. Tačiau prieš daugiau nei šimtą metų fiziologai atrado vadinamąjį kraujo-smegenų barjerą tarp smegenų ir kraujotakos sistemos. Jo funkcija – palaikyti biocheminį pastovumą smegenyse: jokie atsitiktiniai pokyčiai (pavyzdžiui, kraujo joninės sudėties ar pH lygio) neturėtų paveikti smegenų veiklos; neurotransmiteriai, kontroliuojantys kitas organų sistemas, neturėtų prasiskverbti į smegenis; juolab kad smegenys yra uždaros daugumai didelių molekulių, tokių kaip antikūnai ir bakterijų toksinai (jau nekalbant apie pačias bakterijas). Smegenų kapiliarų sienelių ląstelės turi itin glaudžius jungtis ir daugybę kitų savybių, kurios apsaugo smegenis nuo nepageidaujamo prasiskverbimo. Dėl to tų pačių antikūnų koncentracija čia yra tūkstantį kartų mažesnė nei kraujyje.

Tačiau daugelio ligų gydymui svarbu vaistus pristatyti į smegenis. O jei šis vaistas yra tokie dideli baltymai kaip antikūnai, gydymo veiksmingumas smarkiai sumažėja. Tuo tarpu daug vilčių siejama su dirbtiniais antikūnais, įskaitant ir tuos, kurie tyrinėja Alzheimerio ligą. Šią ligą lydi amiloidinių masių susidarymas neuronuose – kitaip tariant, neteisingai supakuotų baltymų molekulių „nuosėdos“, kurios naikina nervines ląsteles. Tarp baltymų, atsakingų už amiloidų susidarymą sergant Alzheimeriu, populiariausias yra β-sekretazė 1, kuri dažniausiai pasirenkama kaip terapijos taikinys.

Taigi, norėdami pralaužti kraujo ir smegenų barjerą, tyrėjai sukūrė dvikrypčius antikūnus. Viena molekulės dalis atpažino fermentą β-sekretazę, kita – baltymą transferiną, esantį kraujagyslių sienelėse. Pastarasis yra receptorius, atsakingas už geležies jonų patekimą į smegenis. Remiantis mokslininkų idėja, antikūnai prisijungė prie transferino, kuris juos pernešė į smegenis: taigi barjeras tarp smegenų ir kraujotakos sistemos, taip sakant, „buvo paliktas šaltyje“.

Tuo pačiu metu tyrėjams teko išspręsti kitą problemą, šį kartą susijusią su pačiais antikūnais. Antikūnų prisijungimo prie tikslinės molekulės – antigeno – stiprumas vadinamas afinitetu. Paprastai kuo didesnis afinitetas, tuo geresnis antikūnas. Medicininiu požiūriu, stipriausiai prisijungiantys antikūnai yra veiksmingiausi. Tačiau šiuo atveju mokslininkai turėjo sumažinti sukurtų antikūnų prisijungimo prie transferino stiprumą, kitaip jie stipriai prisijungtų prie nešiotojo ir užstrigtų ties slenksčiu. Strategija pasiteisino: eksperimentuose su pelėmis, praėjus vos dienai po šių antikūnų suleidimo, amiloidogeninių baltymų kiekis smegenyse sumažėjo 47 %.

Savo darbe tyrėjai pažeidė taisykles, teigiančias, kad antikūnai turi būti griežtai specifiški ir turėti didelį afinitetą, tai yra, labai stipriai jungtis tik prie vieno taikinio. Tačiau būtent silpnai jungiantys antikūnai, turintys daug specifiškumų, gali padėti gydyti ne tik Alzheimerio ligą, bet ir vėžio terapijoje. Vėžio ląstelės savo paviršiuje turi baltymų, kuriuos antikūnai gali atpažinti, tačiau tuos pačius baltymus gamina ir kitos ląstelės, todėl antikūnai prieš vėžio ląsteles dažnai naikina ir sveikas ląsteles. Daugiaspecifiniai antikūnai galėtų atpažinti vėžio ląstelėms būdingą paviršiaus baltymų derinį, o tokių baltymų rinkinys leistų antikūnams tvirtai jungtis tik prie vėžio ląstelių, o ne prie normalių ląstelių, prie kurių jie tiesiog nepriliptų.

Konkuruojančių kompanijų skeptikai teigia, kad dėl mažo specifiškumo „Genentech“ sukurti antikūnai nebus naudojami klinikinėje praktikoje, nes tam reikėtų suleisti didžiulius jų kiekius žmonėms. Tačiau autoriai teigia, kad to nereikės: mūsų antikūnai išsilaiko daug ilgiau nei pelių, o jų perteklius, kurį teko suleisti eksperimentiniams gyvūnams, yra tiesiog „pelių“ sistemos specifiškumas...

[ 1 ], [ 2 ]