Искусственно созданные белковые переключатели могут привести к созданию более безопасных и эффективных лекарств

от

В исследовании, опубликованном 24 сентября в журнале Nature, представлен новый способ потенциального контроля активности лекарств в организме.

Учёные из лаборатории Бейкера использовали компьютеры для создания специальных белков, которые могут связываться с целевыми молекулами. Отдельная молекула, называемая эффектором, может быть добавлена для принудительного перевода связанного комплекса в напряжённую конфигурацию, что приводит к его распаду.

Профессор Дэвид Бейкер, старший автор исследования и профессор биохимии в Медицинской школе Вашингтонского университета, говорит: «Одним из способов контроля лекарства является дозировка. Мы добавили второй рычаг, разработав молекулы, которые можно быстро отключить, даже после того, как они полностью вступили в силу».

Проблема прилипания белков

Белки часто связываются с другими молекулами, чтобы стимулировать иммунные сигналы, метаболизм и другие процессы, но эта «прилипчивость» может создавать проблемы для лекарств. Например, как только лекарственное антитело начинает стимулировать иммунную систему, может быть трудно остановить его активность, если появляются опасные побочные эффекты.

Применение технологии

Команда применила эту технологию к интерлейкину-2 (IL-2), мощному иммунному белку, который уже давно исследуется в качестве средства лечения рака, но известен своими токсичными побочными эффектами. Они создали переключаемую версию IL-2, которая активирует человеческие иммунные клетки в лабораторной посуде, а с добавлением эффектора подавляет их по требованию.

Эта новая форма контроля может сделать будущие иммунотерапии рака более настраиваемыми, потенциально защищая пациентов от побочных эффектов или позволяя врачам назначать высокодозные, кратковременные процедуры для достижения лучших результатов в борьбе с раком.

Улучшенные молекулярные датчики

Та же техника была использована для создания улучшенных молекулярных датчиков. В исследовании переключатель, введённый в светоизлучающий фермент, дал яркий сигнал, который можно было переключить за секунды. Этот прогресс был адаптирован в быстрый датчик коронавируса, который реагирует примерно в 70 раз быстрее, чем предыдущие белковые тесты на SARS-CoV-2.

Тот же подход может быть использован для создания быстрых датчиков маркеров заболеваний, загрязнителей окружающей среды и других химических веществ.

Вклад лабораторий

Лаборатория Пиелера в университете Оснабрюка и лаборатория Столла в Медицинской школе Вашингтонского университета внесли свой вклад в биофизические измерения, лаборатория Гарсии в Стэнфордском университете — в измерения клеток, а лаборатория Цукермана в Орегонском университете здравоохранения и науки — в моделирование молекулярной динамики.

Предоставлено:
* [University of Washington School of Medicine](https://phys.org/partners/university-of-washington-school-of-medicine/)

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте