Чтобы помочь пациентам с гормональной недостаточностью, ученые из Исследовательского Института Скриппса (The Scripps Research Institute, TSRI, США) разработали принципиально новый способ терапии, основой которому послужила неожиданная модель – молекула иммунной системы, полученная от коров.
При лечении недоношенности, а также таких заболеваний, как, например, синдром Шерешевского-Тернера, сопровождающихся гормональной недостаточностью, в качестве лечения в организм пациента вводят человеческий гормон роста. К сожалению, гормон роста очень быстро расщепляется в организме, иногда в течение лишь 30 минут.
«Это означает, что пациенты должны каждый день делать себе инъекции гормона», – говорит Лью. – «Это очень болезненно для детей, что является еще одним отрицательным свойством препарата».
Антитела же могут находиться в организме человека в течение недель. При проведении исследования ученые взяли за основу антитело, полученное от коров и описанное специалистами из TSRI в 2013 г. Данное антитело имеет необычную структуру: у него круглое основание, от которого отходит длинная аминокислотная «ножка». На ее вершине находится выпуклый участок, который предположительно связывается с патогенами.
«Нас вдохновила уникальная природная структура, и мы сконструировали антитело, которое однажды может принести пользу человечеству», – говорит Тао Лью (Tao Liu), научный сотрудник TSRI, один из соавторов исследования.
Ученые использовали технологию рекомбинантной ДНК для соединения гормона роста с закрученным в спираль вариантом «ножки» антитела, полученного от коров.
Полученная молекула была стабильной и сохранила функции гормона роста. На следующем этапе ученые попытались получить молекулу антитела-гормона, не содержащую ДНК коровы, для того, чтобы в будущем это соединение можно было использовать при лечении человека. В качестве основы антитела в новом соединении они использовали гуманизированное моноклональное антитело Herceptin, применяемое для лечения онкологических заболеваний.
После этого ученые протестировали созданную молекулу антитело-гормон роста на крысах. Результаты их исследования показали, что крысы, в организме которого не хватало гормона роста и которым была введена разработанная молекула, выросли до нормальных размеров. Ученым было достаточно всего два раза в неделю делать инъекцию животным, чтобы получить желаемый терапевтический результат, по сравнению с ежедневными инъекциями традиционного гормона роста, которые получали крысы контрольной группы. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Антитело работает точно так же, как обычный гормон роста», – говорит Лию. По словам ученого, это означает, что антитело, вероятно, можно будет вводить в организм человека только один раз в неделю или даже один раз в месяц, что значительно облегчит жизнь пациентов.
При дальнейшем тестировании разработанного метода исследователи присоединили Herceptin к лептину, гормону, регулирующему вес человека. Результаты их исследования показали, что молекула антитела-лептина была так же эффективна у мышей, как и естественный лептин, при этом препарат не надо было очень часто вводить в организм животных. Последующие эксперименты продемонстрировали, что терапия не вызвала опасных побочных эффектов у грызунов.
Сейчас ученые пытаются усовершенствовать метод лечения таким образом, чтобы его можно было использовать в клинике. Лью надеется, что однажды метод будет применяться для доставки доз гормона роста с длительным сроком действия и, возможно, даже инсулина для лечения пациентов с сахарным диабетом 2 типа.
Источник: The Scripps Research Institute
cbio.ru
