Учёные создали один белок для борьбы с раком и регенерации нейронов
Команда под руководством биоинженера из Стэнфорда Дженнифер Кокран модифицировала один лиганд (белковый мессенджер) разными способами, получив два поразительно разных результата. Один набор изменений заставил нервные клетки регенерировать, а другие изменения того же белка подавили рост опухоли лёгких.
Эксперименты, описанные в Proceedings of the National Academy of Sciences, проводились на клетках крыс и человека или на мышах, моделирующих заболевания. Они далеки от испытаний на людях, но показывают, как учёные учатся управлять белковыми механизмами организма для лечения.
Как это работает?
- Лиганды и рецепторы взаимодействуют, как ключ и замок.
- Используя методы молекулярной инженерии, исследователи меняют последовательность аминокислот в лиганде, создавая миллионы «ключей».
- «Суперагонист» — ключ, который лучше подходит и эффективнее передаёт сигнал (например, для роста клеток).
- Антагонист — ключ, который блокирует рецептор и подавляет сигнал (например, рост клеток).
Результаты исследования:
- Регенерация нейронов: Выпускник Джун Ким создал суперагонист лиганда CLCF1 (связывается с рецептором CNTFR). При добавлении к культуре повреждённых нейронов он усиливал сигналы, способствующие росту аксонов, что указывает на регенерацию.
- Подавление опухолей: Дополнительные изменения аминокислот в CLCF1 превратили его в мощный антагонист, который ингибировал рост опухолей лёгких у мышей.
Перспективы:
По словам Кокран, такие белки потенциально могут использоваться для лечения нейродегенеративных заболеваний, рака, остеопороза и атеросклероза. Несколько молекул, открытых в её лаборатории, уже находятся на доклинической стадии разработки, а терапия рака яичников и почек проходит испытания на людях.