Synteettiset vasta-aineet ovat tulleet keskeiseksi osaksi syöpähoitoja. Tämä lähestymistapa oli myös ensisijainen COVID-19:n alkuvaiheen torjunnassa. Kuitenkin niiden laboratorio-olosuhteissa valmistaminen on hidasta ja kallista.
Molekyylin SAP kaksi osaa on esitetty sinisenä ja punaisena. Ne ovat yhteydessä toisiinsa peptidiyhdisteiden (ANP) nukleiinihapoilla.
© Winssinger - UNIGE
Geneven yliopiston (UNIGE) tiimi on kehittänyt uuden teknologian nimeltä itse kokoontuvat proteomimeetit (SAP). Se tarjoaa nopeamman ja edullisemman tavan luoda synteettisiä molekyylejä, jotka toimivat kuin vasta-aineet. Tämä uusi lähestymistapa voisi mullistaa sairauksien, kuten syövän ja COVID-19:n, hoidot. Nämä tulokset julkaistaan Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) -lehdessä.
Monoklonaaliset vasta-aineet ovat olennaisia biolääketieteellisessä tutkimuksessa ja syöpähoidoissa niiden kohdennetun vaikutuksen vuoksi. Nämä laboratorio-olosuhteissa valmistetut molekyylit toimivat kuin kehomme luonnolliset vasta-aineet, ja jokainen on suunniteltu sitoutumaan tiettyyn proteiiniin. Tämä tarkkuus mahdollistaa niiden tehokkaan pääsyn tiettyihin soluihin, kuten syöpäsoluihin tai viruksiin. Kuitenkin, huolimatta niiden tehokkuudesta, monoklonaalisten vasta-aineiden suunnittelu on monimutkaista, mikä rajoittaa niiden käyttöä.
SAPit ovat helpompia ja edullisempia tuottaa
UNIGE:n kemian ja bio-kemian osastolla Nicolas Winssingerin johtama ryhmä avaa uuden paradigman lääkkeiden suunnittelulle, jotka kohdistuvat proteiineihin ja voivat korvata monoklonaaliset vasta-aineet: itse kokoontuvat proteomimeetit (SAP) tai englanniksi Self-Assembled Proteomimetics (SAPs).SAPit ovat pieniä molekyylejä, jotka on suunniteltu erityisesti kohdistamaan ja neutraloimaan, kuten vasta-aineet, kehon haitallisia proteiineja. Ero? "SAPit ovat helpompia ja edullisempia tuottaa. Ne on suunniteltu kaksiosaiseksi järjestelmäksi. Kuten palapelin palat, nämä komponentit loksahtavat yhteen muodostaen vakaan rakenteen, joka voi tiiviisti sitoutua haitallisiin proteiineihin. Tämä innovatiivinen suunnittelu jäljittelee vasta-aineiden tarkkaa ja voimakasta toimintaa samalla, kun se poistaa monia niiden tuotantoon liittyviä haasteita", selittää Nicolas Winssinger.
Tarkemmin sanottuna SAPit koostuvat kahdesta "palasta", jotka ovat kukin noin 30 aminohappoa pitkiä, ja ne on tiiviisti yhdistetty peptidiyhdisteiden (PNA) nukleiinihappoketjuilla, jotka ovat synteettisiä polymeerejä, joiden rakenne on samanlainen kuin DNA:lla ja RNA:lla. Nämä miniproteiinit voidaan helposti tuottaa laboratoriossa. Tämän uuden lähestymistavan tehokkuus on osoitettu tärkeillä terapeuttisilla kohteilla, kuten HER2, joka on tunnettu syöpäbiomarkkeri, tai kohdistamalla SARS-CoV-2:n Spike-proteiinin reseptoriin.
Lisäksi tutkijat ovat osoittaneet, että PNA:ta voidaan ohjata dynaamisesti SAPien sitoutumisasteen säätämiseksi kohteisiinsa. Tämä kyky voisi olla erittäin hyödyllinen terapeuttisissa sovelluksissa, mahdollistaen tarkan kontrollin terapeuttisesta aktiivisuudesta.
Tekemällä nämä synteettiset molekyylit saavutettaviksi ja tehokkaiksi, SAPit voivat muuttaa tapaamme hoitaa monimutkaisia sairauksia ja tehdä tämän tyyppisistä hoidoista helpommin saatavilla.