Синтетические антитела: новый подход в биомедицине

Исследователи из Центра инноваций в медицине Института Biodesign при Университете штата Аризона разработали быстрый и простой метод создания синтетических антител (синтел). В отличие от традиционного подхода, когда для получения антитела вводят белок животному, новая техника предполагает сначала химический синтез антитела, а затем поиск его белковой мишени.

Как создаются синтелы

Метод включает несколько ключевых шагов:

  1. Создание библиотеки из 10 000 случайных пептидов (цепочки из 20 аминокислот).
  2. Объединение двух таких пептидных цепей с помощью химического каркаса в одну молекулу-лиганд (синтело).
  3. Скрининг полученного синтела против множества человеческих белков для определения его специфической мишени.

Случайность последовательностей оказалась ключевым преимуществом, обеспечивая гибкость и больше степеней свободы для связывания. Каждый линейный пептид может найти 2–3 точки контакта практически с любым белком. Комбинация двух таких пептидов в синтело создаёт лиганд с высоким сродством и специфичностью к определённому белку.

Достижения и преимущества

Группа под руководством Стивена Альберта Джонстона и Криса Дихнельта уже создала синтело с высоким сродством к белку AKT-1, который играет роль в процессах старения, ожирения и рака. Результаты опубликованы в журнале PLoS ONE.

Ключевые преимущества синтел:

  • Стабильность: В отличие от биологических аналогов, синтелы со временем не теряют стабильности, что делает их более подходящими для диагностических тестов.
  • Потенциал для исследований: Синтелы могут стать инструментом для изучения белков, основой для новых диагностических методов и средств лечения.
  • Высокая пропускная способность и низкая стоимость: Подход позволяет создавать лиганды к белкам высокопроизводительными методами. Существующие предложения по созданию лигандов ко всем ~30 000 белкам человеческого протеома традиционными методами оцениваются в $1 млрд и 10 лет работы. Метод синтел предлагает более быстрый и дешёвый путь.

Единственное текущее технологическое ограничение — количество белков, которое можно разместить на массиве для скрининга, но эта возможность, как отмечает Джонстон, быстро совершенствуется.