Рак: более дешевые синтетические молекулы столь же эффективны, как моноклональные антитела
Моноклональные антитела произвели революцию в иммунотерапии рака, когда нобелевские лауреаты Джеймс Эллисон и Таск Хонзо разработали препараты, способные модулировать взаимодействие PD-1/PD-L1, направленные против всех форм рака. Несмотря на этот значительный прогресс, иммунотерапия рака на основе моноклональных антител все еще имеет свои ограничения. Помимо того, что эта терапия не может полностью проникать в твердые опухоли и лечить их, она очень дорога и остается недоступной для большинства пациентов. Однако исследователи нашли многообещающий способ преодолеть эти проблемы, создав уменьшенные версии молекулы ингибитора PD-L1. Первое преимущество заключается в том, что они могут проникать в твердые опухоли. Во-вторых, поскольку они синтетические, их производство намного дешевле, чем производство обычных моноклональных антител. Для многих пациентов это луч надежды.
В 2018 году Джеймс Эллисон и Таск Хонзо обнаружили, что Т-клетки экспрессируют белок PD-1. Это деактивирует их при ассоциации с другим белком PD-L1, экспрессированным на поверхности раковых клеток. Эта регуляторная система естественным образом присутствует в организме для отторжения инородных и патогенных тел; PD-1 — программируемый белок для гибели клеток. Однако интересно отметить, что он не распознает опухолевые клетки как патогены.
В феномене, известном как «уклонение опухоли», взаимодействие между PD-1 и PD-L1 дает опухолевым клеткам способность полностью парализовать Т-клетки. Этот механизм позволяет опухоли свободно расти, и организм не может защитить себя.
Читайте также: Обнаружена самая крупная молекула в околозвездном диске
Наблюдения за тем, что находится внутри близкого диска звезды, имеют решающее значение для открытия ключевых моментов в формировании планетных систем..
Впоследствии два нобелевских лауреата разработали антитела, которые ингибируют PD-1 или PD-L1. Преимущество такого лечения заключается в том, что оно может быть направлено на широкий спектр раковых опухолей и является менее инвазивным. Оно имеет мало побочных эффектов по сравнению с альтернативными методами, такими как химиотерапия. Следует также отметить тот факт, что у пациентов могут наблюдаться более частые ремиссии.
В настоящее время эти ингибиторы доступны только в виде моноклональных антител. Однако их производство является дорогостоящим и поэтому доступно не всем пациентам. Кроме того, антитела слишком велики, чтобы полностью излечить солидные опухоли в области всех пораженных участков с очень малым количеством кровеносных сосудов.
Поверхность твердых опухолей неоднородна», — объясняет Рачи-Файнаро, директор Центра исследования рака при Тель-Авивском университете. Если в конкретной области мало кровеносных сосудов, антитела не могут проникнуть в нее», — объясняет он.
Впоследствии исследователи из Тель-Авивского университета и Лиссабонского университета разработали семейство синтетических малых ингибиторов, частично основываясь на компьютерном моделировании. Согласно предварительным результатам, опубликованным в журнале Journal for Immunotherapy of Cancer, эти молекулы значительно улучшают иммунный ответ внутри компактных опухолевых образований.
Чтобы разработать семейство малых молекул, исследовательская группа проанализировала тысячи молекулярных структур, используя модели из компьютерной базы данных лекарств. Мы сужали список кандидатов, пока не остановились на лучшей структуре», — объясняет Сачи Финаро.
Затем синтетические семейства молекул были протестированы на животных моделях, предварительно зараженных различными формами рака и генетически модифицированных для производства того же типа Т-клеток, что и у людей. Впоследствии исследователи обнаружили, что они могут контролировать рост опухоли так же эффективно, как моноклональные антитела.
Новые структуры более адаптируемы, менее громоздки и доставляются к опухолевым клеткам независимо от наличия кровеносных сосудов. Поэтому они могут проникать глубоко в опухоль и эффективно проникать в опухолевые микроочаги.
Новые молекулы также выгодны с точки зрения производственных затрат, поскольку для их производства требуется более простое оборудование, чем для производства антител. Это означает, что производство моноклональных антител (биомолекул) обходится примерно в 200 000 долларов США на одного пациента в год. Кроме того, синтетические молекулы производятся быстрее и могут назначаться перорально без необходимости госпитализации пациентов.
