Антитела высшего качества
Австралийские ученые из института медицинских исследований Гарвана, работающие под руководством доктора Даниэля Криста (Daniel Christ), преодолели одну из наиболее серьезных проблем, в настоящее время тревожащих умы специалистов фармацевтической промышленности. Они разработали метод производства больших количеств антител, соответствующих строгим требованиям, обеспечивающим возможность введения пациентам и продолжительного хранения. Секрет метода заключается в специфичных мутациях, повышающих стабильность молекул антител.
На сегодняшний день 30-50% разрабатываемых фармацевтической промышленностью препаратов на основе моноклональных антител отклоняется регуляторными органами как несоответствующие требованиям к результатам проверки качества. До сих пор одна из основных сложностей – нестабильность препаратов антител – решалась по-своему в каждом конкретном случае, что не позволяло устранить проблему в целом.
Антитела продуцируются иммунными клетками В-лимфоцитам в ответ на проникновение в организм различных инфекционных агентов, поэтому их разнообразие практически бесконечно.
Молекулы антител состоят из легких и тяжелых цепей, которые содержат константные (С) и вариабельные (V) домены. Последние определяют специфичность антитела, т.е. его способность избирательно связываться с конкретным антигеном – белком или фрагментом белка возбудителя. Форма вариабельного домена антитела точно соответствует форме антигена, что обеспечивает их связывание друг с другом по так называемому принципу «ключ-замок».
Одновременно с бесконечной вариабельностью структура антител обеспечивает очень непостоянный уровень стабильности. Достаточно часто случается, что очень эффективные специфичные антитела одновременно отличаются исключительно низкой стабильностью.
Входящие в состав лекарственных препаратов антитела испытывают дополнительный стресс из-за условий, к которым они не были приспособлены в процессе эволюции. Как правило, восстановленный из лиофилизата препарат антител представляет собой густую концентрированную жидкость, предназначенную для внутривенного введения. В таких условиях молекулы антител могут спутываться между собой или приклеиваться к внутренней поверхности стенок шприца или трубок капельницы.
Исследователи разработали универсальный комплекс мутаций, затрагивающих как легкие, так и тяжелые цепи молекул антител. Эти мутации проявляются заменой ряда поверхностных аминокислот молекулы антитела глутаминовой или аспарагиновой аминокислотой. Наряду с сохранением способности вариабельных доменов связываться с антигенами, эти мутации обеспечивают улучшение многих показателей, по которым оценивается стабильность антител. Модифицированные антитела не спутываются и не агрегируются даже при значительном повышении температуры.
Разработанный метод подходит для модификации типа человеческих антител, традиционно используемого для производства терапевтических препаратов. Поэтому исследователи считают, что он позволит значительно повысить качество будущих фармацевтических разработок. В настоящее время они планируют сотрудничество с коллегами из фармацевтической промышленности, посвященное разработке препаратов моноклональных антител для лечения рака и воспалительных заболеваний.
Статья Kip Dudgeon et al. General strategy for the generation of human antibody variable domains with increased aggregation resistance опубликована в журнале Proceedings of the Academy of Science.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Garvan Institute of Medical Research: Making biologically active yet stable antibodies.
29.06.2012