Исследователи проектируют «подобные антителам» Т-клеточные рецепторы для борьбы со смертельным вирусом

        

Исследователи разработали «подобные антителам» Т-клеточные рецепторы, которые могут специфически прилипать к клеткам, инфицированным цитомегаловирусом или ЦМВ, вирусом, который вызывает пожизненную инфекцию более чем у половины всех взрослых к 40 годам. Эти рецепторы представляют новый потенциал вариант лечения, может помочь в разработке вакцин против ЦМВ, а также может быть использован для лечения опухолей головного мозга.

В здоровой иммунной системе ЦМВ находится в состоянии покоя, поскольку Т-клетки циркулируют по организму и обнаруживают инфицированные клетки. В то время как антитела распознают только белки на поверхности клеток, Т-клетки используют свои мембраносвязанные рецепторы Т-клеток или TCR, чтобы обнаружить связанные с болезнью белки, скрывающиеся внутри клеточной мембраны. TCR могут затем сказать T-клеткам уничтожить инфицированную клетку, что обычно происходит с CMV. Однако для пациентов с ослабленным иммунитетом этот защитный механизм значительно ослаблен, и вирус может стать опасным для жизни.

Исследователи ранее использовали Т-клетки для лечения заболеваний, но разработка и пересадка целых Т-клеток является дорогостоящей и инвазивной. В новом исследовании, опубликованном в Journal of Biological Chemistry команда инженеров выбрала альтернативный подход, создавая TCR, детектирующие ЦМВ, которые, подобно антителам, свободно плавают по всему телу и плотно связываются со своими пораженными мишенями.

«Прямо сейчас у нас есть молекула, которая похожа на антитело, но она связывается с (CMV-ассоциированным) пептидом, который обычно распознается TCR», – сказала Дженнифер Мейнард, профессор химического машиностроения в университете. Техаса в Остине и старший автор исследования. «Антитела обычно не могут получить доступ к этим молекулам, так что это большое дело».

Для производства терапевтических биомолекул исследователи часто используют бактериальные или дрожжевые клетки в качестве миниатюрных фабрик. Однако эти типы клеток имели минимальный успех в создании стабильных TCR человека. По словам Мейнарда, поскольку рецепторы эволюционировали в клетках млекопитающих, молекулярный механизм чужеродных типов клеток часто вносит дефекты. Чтобы обеспечить TCR более подходящую среду, авторы использовали клетки яичника китайского хомяка.

«С этими белками действительно трудно работать, поэтому мы подумали, что мы просто будем держать их в среде, где они счастливы, и они счастливы на поверхности клетки млекопитающего», – сказал Мейнард.

TCR естественно создают свободные связи со своими целями, но авторы хотели, чтобы их связывали, а не отпускали. Чтобы усилить эти связи, авторы случайным образом мутировали ДНК компонента TCR, который обнаруживает пептид CMV. Затем они внедрили множество версий мутированной ДНК в клетки хомяка, которые затем произвели около миллиона различных типов TCR, сказал Мейнард.

Затем исследователи измерили, какая мутантная версия установила самую сильную связь, подвергая множество вариаций TCR, экспрессируемых на поверхности клеток хомяка, пептиду CMV.

«Мы нашли тот, который был нашим любимым», сказал Мейнард. «Мы улучшили сродство связывания в 50 раз».

Тогда задача состояла в том, чтобы освободить TCR от мембраны Т-клеток. Чтобы добиться этого, исследователи также отредактировали ДНК так, чтобы TCR прикреплялись к белку, который составляет стебель "Y" -образных антител. И чтобы помочь этим белкам сохранить свою форму, они добавили связь внутри TCR, а также предотвратили присоединение любых сахаров. В целом, эти изменения, казалось, сделали свое дело, сказал Мейнард.

Эти «подобные антителам» TCR можно использовать для отслеживания прогрессирования заболевания у пациентов или для оценки эффективности разработки вакцин. Эти TCRs могут также восстановить часть утраченного иммунного ответа у пациентов с ослабленным иммунитетом, инструктируя их клетки атаковать инфекции CMV, сказал Мейнард.

Еще одна большая возможность для этой новой молекулы – это лечение глиобластомы. Хотя опухоли головного мозга не производят много различных маркеров, они подавляют иммунную систему, которая у пациентов, инфицированных ЦМВ, может вернуть вирус к жизни в раковых клетках, сказал Мейнард

.

«Наш белок может быть использован для специфического воздействия на клетки глиобластомы, и он обеспечит очень уникальный маркер», – сказал Мейнард. «Мы будем использовать это для мониторинга или уничтожения некоторых из этих опухолевых клеток».

      

Source link