Израильские ученые нашли способ доставлять антитела внутрь клеток мозга

Новая технология «маскирует» антитела и помогает им проникать внутрь клеток, открывая путь к терапии заболеваний, связанных с внутриклеточными белками

Исследователи Тель-Авивского университета совместно с коллегами из Техниона и Корнеллского университета разработали технологию доставки полноразмерных антител внутрь клеток. Такой подход может стать важным шагом для лечения заболеваний, при которых главные мишени находятся не на поверхности клетки, а внутри нее.

Особый интерес технология представляет для неврологии, включая болезнь Паркинсона. При этом заболевании внутри нервных клеток накапливаются патологические агрегаты альфа-синуклеина - белка, который считается одним из ключевых участников развития болезни.

Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Почему это было сложно

Антитела уже широко применяются в медицине - например, при лечении онкологических, аутоиммунных и воспалительных заболеваний. Но у них есть серьезное ограничение: большинство таких препаратов действует на мишени, расположенные снаружи клетки или на ее поверхности.

Попасть внутрь клетки антителам трудно из-за их размера и химических свойств. А если речь идет о заболеваниях мозга, появляется еще один барьер - гематоэнцефалический, который ограничивает проникновение многих молекул в нервную ткань.

Из-за этого значительная часть потенциальных терапевтических мишеней долго оставалась практически недоступной для антительной терапии.

Как работает новая система

Ученые предложили временно «маскировать» антитела с помощью синтетической молекулы SL4. Она меняет свойства антитела так, чтобы его можно было поместить в липидные наночастицы - похожий тип транспортной системы используется, например, для доставки мРНК.

После того как наночастица попадает в клетку, антитело высвобождается, возвращает свою первоначальную структуру и снова может связываться с нужной мишенью.

Иными словами, SL4 работает как временная упаковка: она помогает доставить крупную молекулу туда, куда она обычно не может попасть, а затем позволяет ей восстановить активность уже внутри клетки.

Что показали эксперименты

Технологию испытали на нескольких типах терапевтических антител. В моделях онкологических и воспалительных заболеваний после доставки внутрь клеток они подавляли соответствующие сигнальные пути.

В модели болезни Паркинсона исследователи использовали антитела к альфа-синуклеину. После доставки внутрь нервных клеток количество патологических агрегатов этого белка заметно уменьшилось.

В другом эксперименте антитела к белку RelA снизили выраженность воспалительного процесса при остром поражении легких.

Пока речь идет о доклинической разработке, а не о готовом лечении. Но сама платформа может открыть доступ к огромному числу внутриклеточных белков, которые раньше были почти недоступны для лекарственного воздействия.

По оценке авторов, около 80% белков, связанных с заболеваниями человека, находятся внутри клеток. Если технологию удастся подтвердить в дальнейших исследованиях, она может расширить возможности терапии не только болезни Паркинсона, но и многих других заболеваний, где ключевые патологические процессы происходят внутри клетки.