Исследователи из берлинской клиники Шарите и Института Лейбница разработали наночастицу — миниатюрный фрагмент антитела, которая способна проникать внутрь клеток и исправлять неправильно свернутый белок CFTR, ключевой фактор развития муковисцидоза. Эксперименты показали, что такой подход может значительно усилить эффективность существующих лекарственных схем. Работа опубликована в журнале Nature Chemical Biology.
Нанотело восстанавливает канал
Муковисцидоз связан с мутацией гена F508del, из-за которой белок CFTR неправильно складывается и не выполняет функцию хлоридного канала. Ученые создали нанотело, снабженное клеточно-проникающим сигналом — короткими пептидами, позволяющими молекуле попадать в клетки дыхательных путей. Там оно связывается с дефектным белком и стабилизирует его правильную форму.
В клетках пациентов с муковисцидозом наночастица удерживалась на мутантном CFTR не менее 24 часов и не вызывало повреждений. После коррекции белок снова начинал транспортировать хлорид через мембрану — ключевой процесс для нормальной работы слизистых оболочек легких.
Синергия с уже существующей терапией
Особенно заметный эффект наблюдался при сочетании нанотел с тройной терапией по протоколу ETI. Если стандартные препараты восстанавливали примерно половину активности канала, то добавление нанотел повышало ее почти до 90% от нормы.
Авторы подчеркивают, что это один из первых примеров функционального антитела, способного действовать внутри клетки. Ранее подобные наночастицы использовались главным образом для визуализации внутриклеточных структур или точечного уничтожения злокачественных клеток.
Значение открытия
Муковисцидоз — наследственное заболевание, при котором густая слизь повреждает легкие и другие органы. Большинство существующих препаратов лишь частично исправляют работу CFTR. Новый подход воздействует непосредственно на причину — неправильное сворачивание белка.
Недавно биологи показали, что антиоксидант глутатион играет ключевую роль в правильном сворачивании белков, что подтверждает перспективность стратегий, направленных на исправление структуры ассоциированных с патологией молекул.
Другие работы демонстрируют развитие «клеточно-проникающих» биомолекул, позволяющих доставлять терапию прямо внутрь клетки, что считается одним из главных направлений наномедицины. В исследовании отмечается, что предложенный подход может стать универсальной платформой для лечения других заболеваний, связанных с неправильным сворачиванием белков.
Недавно стало известно, что вакцина из наночастиц бросит вызов гепатиту C.
