Naukowcy odkryli sposób leczenia choroby Alzheimera za pomocą przeciwciał

Naukowcy znaleźli sposób leczenia choroby Alzheimera przy użyciu przeciwciał bispecyficznych: jedna połowa cząsteczki przeciwciała zwodzi kontrolny między mózgu i naczyń włosowatych i innych wiąże się z białka, co prowadzi do śmierci neuronów w mózgu.

Naukowcy z firmy biotechnologicznej Genentech wiedzą, jak przeniknąć mózg przez naczynia krwionośne. Na pierwszy rzut oka nie ma problemu: mózg jest zaopatrywany w tlen i składniki odżywcze w zwykłej sieci naczyń włosowatych. Jednak ponad 100 lat temu fizjolodzy odkryli między mózgiem a układem krążenia tak zwaną barierę krew-mózg. Jego funkcją jest utrzymanie biochemicznej stałości w mózgu: żadne zmiany losowe (na przykład w składzie jonowym lub pH krwi) nie powinny wpływać na funkcjonowanie mózgu; Neuroprzekaźniki kontrolujące inne układy narządów nie powinny wchodzić do mózgu; im bardziej mózg jest zamknięty dla większości dużych cząsteczek, takich jak przeciwciała i toksyny bakteryjne (nie mówiąc o samych bakteriach). Komórki ścian naczyń włosowatych w mózgu mają niezwykle ścisłe kontakty i mają szereg innych cech, które chronią mózg przed niepożądaną penetracją. W rezultacie stężenie tych samych przeciwciał jest tu tysiąc razy mniejsze niż w krwiobiegu.

Lecz w leczeniu wielu chorób ważne jest dostarczanie leków do mózgu. A jeśli lek ten jest tak dużym białkiem jak przeciwciała, wtedy skuteczność leczenia zostaje znacznie zmniejszona. Tymczasem wiele nadziei wiąże się ze sztucznymi przeciwciałami, w tym między tymi, które mają do czynienia z chorobą Alzheimera. Dolegliwości tej towarzyszy tworzenie się w neuronach mas amyloidowych - innymi słowy, "osadu" nieprawidłowo upakowanych cząsteczek białka, które niszczy komórki nerwowe. Spośród białek odpowiedzialnych za tworzenie się amyloidów w chorobie Alzheimera najpopularniejsze jest β-sekretaza 1, która najczęściej jest wybierana jako cel terapii.

Aby przełamać barierę krew-mózg, naukowcy stworzyli przeciwciała dwukierunkowe. Jedna część takiej cząsteczki rozpoznała enzym β-sekretazę, a druga białko transferyny w ściankach naczyń krwionośnych. Ten ostatni jest receptorem odpowiedzialnym za przyjmowanie jonów żelaza w mózgu. Według naukowców, przeciwciała chwyciły transferynę, która wysłała je do mózgu: w ten sposób bariera między mózgiem a układem krążenia, że tak powiem, "pozostała w głupocie".

W tym samym czasie naukowcy musieli rozwiązać jednocześnie inny problem, tym razem związany z odpowiednimi przeciwciałami. Siła, z jaką przeciwciała wiążą się z ich docelową cząsteczką, antygenem, nazywana jest powinowactwem. Zwykle przeciwciało jest lepsze, im wyższe jest jego powinowactwo. Z medycznego punktu widzenia najsilniejsze przeciwciała są najbardziej skuteczne. Ale w tym przypadku naukowcy musieli obniżyć siłę wiązania utworzonych przeciwciał za pomocą transferyny, w przeciwnym razie ściśle połączą się z nośnikiem i utkną na progu. Strategia usprawiedliwiała się: w doświadczeniach na myszach już dzień po podaniu takich przeciwciał zwierzętom ilość białek amyloidogennych w mózgu spadła o 47%.

W swoich pracach badacze sprzeciwili się regułom, które brzmią: przeciwciała powinny być ściśle określone i mieć wysokie powinowactwo, to znaczy bardzo silne jest wiązanie tylko jednego celu. Ale to słabo wiążące przeciwciała o wielu specyficznościach mogą pomóc w leczeniu nie tylko choroby Alzheimera, ale także terapii nowotworowej. Komórki nowotworowe przenoszą swoje białka powierzchniowe, które mogą być rozpoznawane przez przeciwciała, ale te same białka wytwarzają inne komórki, w wyniku czego przeciwciała przeciwko komórkom nowotworowym często zabijają zdrowe komórki. Wieloswoiste przeciwciała mogą rozpoznawać, charakteryzujący się komórek nowotworowych kombinacji białek powierzchniowych, a zbiór takich białek pozwoli przeciwciała silnie wiązać się jedynie z rakiem, ale nie komórki prawidłowe, w których po prostu nie są przechowywane.

Sceptycy z konkurencyjnych firm twierdzą, że ze względu na niską swoistość, przeciwciała wynalezione w Genentech nie będą wykorzystywane klinicznie, ponieważ do tego będą musiały wstrzyknąć ogromną liczbę ludzi. Autorzy twierdzą, że nie muszą: nasze przeciwciała służą znacznie dłużej niż myszy, a ich nadmiar, który musiał zostać wprowadzony do zwierząt doświadczalnych, jest tylko swoistością systemu "myszy" ...

[1], [2]