Ученые открывают новый мир для биопрепаратов — внутри клетки

Большинство самых продаваемых лекарств — это биопрепараты, то есть белки. Сегодня белки используются для лечения многих тяжелых заболеваний, включая артрит, болезнь Крона и несколько форм рака. Они помогли улучшить жизнь миллионов людей во всем мире. Белки имеют потенциал помочь еще миллионам, но не могут этого сделать, потому что большинство из них не способны пройти через клеточную мембрану, чтобы достичь областей клетки, где они необходимы: внутренней части клетки.

«Десятилетиями было известно, что белки могут попадать с клеточной мембраны внутрь клеточных компартментов, известных как эндосомы», — сказала Аланна Шепарц из Йельского университета, профессор химии и молекулярной, клеточной биологии. «Большой проблемой было вывести эти молекулы из эндосом во внутреннюю часть клетки».

Шепарц и ее коллеги из Йельского университета сообщают об идентификации молекулярного ключа, который эффективно «отпирает» эндосому, позволяя потенциально жизненно важным белковым лекарствам избирательно проникать внутрь клетки. Это открытие опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Science.

Шепарц — работая с аспирантами Анджелой Штайнхауэр, Джонатаном ЛаРошель и Сьюзан Нокс, постдоком Ребеккой Висснер и студентом Сэмюэлем Берри — сообщает, что ключом, открывающим эндосому, является HOPS-комплекс (homotypic fusion and vacuole protein sorting). Это мультибелковая сборка, которая связывает определенные эндосомы вместе, позволяя им сливаться.

Когда HOPS-комплекс функционален, белковые терапевтические средства выходят из эндосом. Когда он нефункционален, они остаются в ловушке внутри.

Открытие того, что белковые терапевтические средства могут «захватывать» HOPS-комплекс для доступа внутрь клетки, должно помочь ученым разрабатывать терапевтические белки для лечения заболеваний, которые неадекватно лечатся другими подходами, сказала Шепарц.