Синтетический интерлейкин
Интерлейкин-2 – ключевой регуляторный белок иммунной системы. Он используется при лечении аутоиммунных заболеваний, а также является потенциальным противораковым агентом. Однако побочные эффекты от его применения существенно ограничивают использование данного белка в терапии. Противораковые свойства интерлейкина-2 обусловлены его способностью активировать определённые иммунные клетки, в частности, имеющие на своей поверхности бета- и гамма-рецепторы. Однако природный интерлейкин-2 также активирует клетки, несущие альфа-рецепторы, что может приводить к катастрофическим последствиям, таким как повышенная токсичность и подавление иммунитета. На сегодняшний день все одобренные схемы терапии с использованием интерлейкина-2 приводят к активации этих клеток.
10 января в журнале Nature группа учёных из Университета Вашингтона опубликовала результаты своего исследования, посвящённого компьютерному моделированию и тестированию свойств вещества с аналогичными противораковыми свойствами, но не имеющего таких побочных эффектов, как интерлейкин-2.
Полученный при помощи компьютерного моделирования белок получил название Neo-2/15 – он также может имитировать действие интерлейкина-15, который, аналогично интерлейкину-2, в ряде исследований рассматривается как потенциальное вещество для химиотерапии.
Для моделирования использовали программу Rosetta, разработанную в лаборатории руководителя исследования Дэйвида Бейкера. Задачей учёных было смоделировать такую структуру, которая могла бы связываться с рецепторами интерлейкина-2 типов бета и гамма, но при этом не связывалась бы с рецепторами типа альфа. Для этого в первую очередь были разработаны компактные белки, выполняющие роль каркаса, который бы удерживал сайты связывания с нужными рецепторами в правильных позициях. Затем аминокислотные последовательности «каркаса» были оптимизированы, в результате чего получился белок, который полностью отличается от природного интерлейкина-2. Neo-2/15 прошёл испытания на мышиной модели рака прямой кишки и меланомы, показав превосходную терапевтическую активность по сравнению с интерлейкином-2. Токсичность при этом оказалась существенно ниже.
Это исследование показывает, что разработка белков «с нуля» способна помочь в получении биосовместимых молекул с улучшенными терапевтическими свойствами при наименьшем количестве побочных эффектов на основе практически любой биологической молекулы, чья структура известна или может быть предсказана.
Статья Silva et al. De novo design of potent and selective mimics of IL-2 and IL-15 опубликована в Nature.
Анастасия Позняк, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru/ по материалам UW Medicine: Scientists design protein that prods cancer-fighting T-cells.