Vedci našli spôsob liečby Alzheimerovej choroby pomocou protilátok

Výskumníci našli spôsob liečby Alzheimerovej choroby pomocou protilátok s dvojitou špecifickosťou: jedna polovica molekuly protilátky obchádza kontrolný bod medzi mozgom a krvnou kapilárou, zatiaľ čo druhá sa viaže na proteín, ktorý spôsobuje smrť mozgových neurónov.

Vedci z biotechnologickej spoločnosti Genentech vedia, ako sa dostať do mozgu cez krvné cievy. Na prvý pohľad nie je problém: mozog je zásobovaný kyslíkom a živinami prostredníctvom pravidelnej siete kapilár. Ale pred viac ako sto rokmi fyziológovia objavili takzvanú hematoencefalickú bariéru medzi mozgom a obehovým systémom. Jej funkciou je udržiavať biochemickú konštantu v mozgu: žiadne náhodné zmeny (napríklad v iónovom zložení alebo pH krvi) by nemali ovplyvňovať fungovanie mozgu; neurotransmitery, ktoré riadia iné orgánové systémy, by nemali prenikať do mozgu; najmä preto, že mozog je uzavretý pre väčšinu veľkých molekúl, ako sú protilátky a bakteriálne toxíny (nehovoriac o samotných baktériách). Bunky kapilárnych stien v mozgu majú extrémne tesné spojenia a množstvo ďalších vlastností, ktoré chránia mozog pred nechceným prenikaním. V dôsledku toho je koncentrácia rovnakých protilátok tu tisíckrát nižšia ako v krvnom obehu.

Ale pre liečbu mnohých ochorení je dôležité dodávať lieky do mozgu. A ak sú týmto liekom také veľké proteíny ako protilátky, potom je účinnosť liečby prudko znížená. Medzitým sa veľa nádejí spája s umelými protilátkami, a to aj medzi tými, ktorí študujú Alzheimerovu chorobu. Toto ochorenie je sprevádzané tvorbou amyloidných hmôt v neurónoch – inými slovami, „sedimentom“ nesprávne usporiadaných proteínových molekúl, ktoré ničia nervové bunky. Spomedzi proteínov zodpovedných za tvorbu amyloidov pri Alzheimerovej chorobe je najobľúbenejšia β-sekretáza 1, ktorá sa najčastejšie volí ako cieľ terapie.

Aby teda prelomili hematoencefalickú bariéru, vedci vytvorili obojsmerné protilátky. Jedna časť molekuly rozpoznávala enzým β-sekretázu, druhá proteín transferín v stenách ciev. Ten je receptorom zodpovedným za tok iónov železa do mozgu. Podľa myšlienky vedcov sa protilátky zachytili o transferín, ktorý ich preniesol do mozgu: bariéra medzi mozgom a obehovým systémom takpovediac „zostala v chlade“.

Zároveň museli výskumníci vyriešiť ďalší problém, tentoraz súvisiaci so samotnými protilátkami. Sila, s akou sa protilátky viažu na svoju cieľovú molekulu – antigén – sa nazýva afinita. Zvyčajne platí, že čím vyššia je afinita, tým lepšia je protilátka. Z medicínskeho hľadiska sú najsilnejšie sa viažuce protilátky najúčinnejšie. V tomto prípade však vedci museli znížiť väzbovú silu vytvorených protilátok na transferín, inak by sa pevne viazali na nosič a uviazli na prahu. Stratégia sa vyplatila: v experimentoch na myšiach, len jeden deň po injekčnom podaní týchto protilátok zvieratám, sa množstvo amyloidogénnych proteínov v mozgu znížilo o 47 %.

Vo svojej práci sa výskumníci postavili proti pravidlám, ktoré hovoria, že protilátky musia byť striktne špecifické a mať vysokú afinitu, teda veľmi pevne sa viažu iba na jeden cieľ. Práve slabo sa viažuce protilátky s viacerými špecifickosťami však môžu pomôcť pri liečbe nielen Alzheimerovej choroby, ale aj pri liečbe rakoviny. Rakovinové bunky nesú na svojom povrchu proteíny, ktoré dokážu protilátky rozpoznať, ale tie isté proteíny produkujú aj iné bunky, v dôsledku čoho protilátky proti rakovinovým bunkám často zabíjajú aj zdravé bunky. Multišpecifické protilátky by mohli rozpoznať kombináciu povrchových proteínov charakteristických pre rakovinové bunky a súbor takýchto proteínov by umožnil protilátkam pevne sa viazať iba na rakovinové bunky, a nie na normálne bunky, na ktorých by sa jednoducho neudržali.

Skeptici z konkurenčných spoločností tvrdia, že kvôli svojej nízkej špecificite sa protilátky vyvinuté spoločnosťou Genentech nebudú používať klinicky, pretože by si to vyžadovalo injekčné podanie obrovského množstva do ľudí. Autori však tvrdia, že to nebude potrebné: naše protilátky vydržia oveľa dlhšie ako protilátky myší a ich nadbytok, ktorý musel byť injekčne podaný pokusným zvieratám, je jednoducho špecifickosťou „myšieho“ systému...

[ 1 ], [ 2 ]