Цивилизация
Российские ученые предложили простой, эффективный и универсальный способ получения светящихся антител. С их помощью можно не только обнаруживать определенные белки в биологических образцах (например, при диагностике раковых опухолей), но и создать системы адресной доставки лекарственных препаратов. Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в International Journal of Molecular Sciences.
Раковое перерождение клеток сопровождается кардинальной перестройкой их метаболизма. В числе прочих изменений на их поверхности появляются специфические белки, которые опухоль использует для своего развития. Это могут быть, например, рецепторы к факторам роста, которые после связывания с соответствующей молекулой запускают процессы клеточного деления. Такие белки можно использовать против самой опухоли — либо для ее обнаружения, либо для адресной доставки токсичного для нее лекарства. Помочь в этом могут выделяемые иммунными клетками моноклональные антитела, способные связываться с чужеродными и вредными для организма веществами-антигенами. Их «улучшают», присоединяя к ним молекулы препаратов или соединений, которые можно тем или иным способом обнаружить в лаборатории.
«Окрашенные моноклональные антитела являются перспективным инструментом для диагностики рака благодаря их высокой яркости, специфичности и стабильности. Однако есть проблема: большинство методик использует малостабильные формы красителей», — рассказали молодые ученые Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова (Москва) Владимир Брылев и Ксения Сапожникова.
Ученые разработали подход к флуоресцентной модификации наиболее распространенных антител — иммуноглобулинов G. У них есть вилкообразные части, связывающие антиген и которые при изменении затрагивать нельзя, и прямые. Последние, а точнее соединенные с ними гликаны, авторы окислили по классической методике. В результате получились альдегидные группы, к которым специфически и в мягких условиях присоединялись красители в ходе «оксимного лигирования». Флуоресцентные вещества имеют две легко переключаемые между собой формы — химически активную и защищенную стабильную, при этом они могут храниться в течение бесконечно длительного времени.
По своей методике ученые приготовили антитела к опухолевому белку и проверили их работу при определении раковых клеток в смешанной культуре, а также в образцах костного мозга онкобольных. С обеими задачами антитела хорошо справились, при этом их флуоресценция оказалась яркой и сохранялась достаточно долго, что очень важно, когда идет большой эксперимент.
«Этой работой мы доказали, что наш метод модификации антител действительно эффективен. В дальнейшем мы планируем применять технологию в выявлении социально-значимых болезней. В первую очередь, это онкологические заболевания; также мы хотим опробовать методику для определения некоторых микробных и вирусных инфекций. Разработанный метод модификации благодаря своей простоте может применяться для получения конъюгатов иммуноглобулинов самого разнообразного назначения, в том числе терапевтических», — отметили авторы.