Иголка в стоге сена
Поиск новых лекарств подобен рыбалке: она требует терпения, мастерства и материальных вложений, а перспектива поймать что-то стоящее очень туманна. Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (Eidgenössische Technische Hochschule, ETH) во главе с Дарио Нери (Dario Neri) разработали новый метод, который ускорит разработку новых лекарств, сделает ее дешевле и эффективнее.
Метод базируется на библиотеке ДНК-кодируемых соединений (DNA-encoded chemical library, DECL), которая содержит 35 миллионов разнообразных потенциальных лекарств.
Каждое вещество из этой библиотеки может оказаться лекарством, оно имеет стабильную структуру в виде колец. Химики прикрепили к этим кольцам по три разные молекулы. В итоге получилась структура, напоминающая рыболовный крючок, который может «подцепить» строго соответствующий ему белок.
Исследователи комбинировали сотни таких молекул, создав в результате библиотеку DECL из 35 миллионов «крючков».
Схема из трех молекул была закодирована в трех коротких последовательностях ДНК, которые, подобно штрих-коду, помогут ученым быстро идентифицировать каждый «крючок».
Рисунок из статьи в Nature Chemistry.
Авторы протестировали систему быстрого подбора необходимого вещества из 35 миллионов соединений. Для того чтобы определить, какой именно «крючок» необходим, они поместили всю библиотеку DECL в раствор, содержащий определенный белок. Через некоторое время все соединения из библиотеки, которые не связались с белком, вымыли, а оставшиеся уже без труда идентифицировали с помощью ДНК-кода. Таким образом, вся коллекция была проверена на наличие совпадений всего за один раз.
Технология DECL недорога, эффективна и проста в использовании. Если «повесить» на соединение-крючок цитотоксическую молекулу, можно попробовать использовать DECL для борьбы с раком: крючок, подцепляя белок-мишень, характерный для опухолевой клетки, высвобождал бы токсин, который губителен для нее.
Подобная стратегия, но с использованием комплекса антиген-антитело, испытывалась ранее. Но относительно крупные размеры белков не позволили им проникнуть глубоко в опухоль. Авторы надеются, что молекулярные крючки из библиотеки DECL смогут реализовать данный метод лечения рака.
Статья Y. Li et al. Versatile protein recognition by the encoded display of multiple chemical elements on a constant macrocyclic scaffold опубликована в журнале Nature Chemistry.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам EurekAlert: Catching the right fish.