Новый способ улучшения лекарств от рака

Изменяя генетический код в бактериях, исследователи из Техасского университета в Остине продемонстрировали способ сделать более стабильным терапевтический белок, что улучшит эффективность и удобство препаратов, что приведет к меньшим и менее частым приемам лекарств, расходы на здравоохранение и меньшее количество побочных эффектов для пациентов с раком и другими заболеваниями.

Результаты были опубликованы сегодня в журнале Nature Biotechnology.

Многие препараты, обычно используемые для лечения рака и болезней иммунной системы, включая инсулин, гормон роста человека, интерферон и моноклональные антитела, могут иметь короткий активный жизненный цикл в организме человека. Это потому, что эти препараты, которые представляют собой белки или цепи аминокислот, соединенных вместе химическими связями, содержат аминокислотный цистеин, который заставляет химические связи разрушаться в присутствии определенных соединений, обнаруженных в клетках и крови человека.

Новый метод заменяет цистеин другой аминокислотой, называемой селеноцистеином, которая образует более твердые химические связи. Согласно новому исследованию, это изменение приведет к лекарственным средствам, которые имеют одинаковую терапевтическую пользу, но повышают стабильность и могут выживать дольше в организме.

«Мы смогли расширить генетический код, чтобы создавать новые биомедически релевантные белки», - сказал Эндрю Эллингтон (Andrew Ellington), заместитель директора Центра систем и синтетической биологии, и профессор молекулярных биологических наук, который был соавтором исследования.

Биохимики уже давно используют генетически модифицированные бактерии в качестве фабрик для производства терапевтических белков. Тем не менее, бактерии имеют встроенные ограничения, которые ранее не позволяли использовать селеноцистеин в этих методах лечения. Благодаря сочетанию генной инженерии и направленной эволюции, при которой бактерии, которые производят новый белок, содержащий селеноцистеин, могут расти лучше, чем те, которые этого не делают, - исследователи смогли перепрограммировать базовую биологию бактерий.

«Мы адаптировали естественный процесс бактерий для введения селеноцистеина, чтобы удалить все ограничения, позволяя нам перекодировать любую позицию в любом белке в виде селеноцистеина», - сказал Росс Тиер, докторант-исследователь в лаборатории Эллингтона, который возглавил исследование.

Тиер, Бродбелт и Эллингтон описали основной метод в статье в Журнале Американского химического общества в 2015 году. В этом последнем исследовании команда продемонстрировала практическое применение этого метода, создав с медицинской точки зрения соответствующие белки, включая функциональную область лекарственный препарат Герцептин. Команда показала, что новые белки выживают дольше в условиях, подобных организму человека, по сравнению с существующими белками, содержащими цистеин.

Техасский университет в Остине стремится к прозрачности и раскрытию всех потенциальных конфликтов интересов. Исследователи из университета, участвующие в этом исследовании, представили необходимые формы раскрытия финансовой информации в университете. UT Austin подала патентные заявки на технологию, описанную в этом пресс-релизе, и патенты были лицензированы в начале этого года, чтобы сформировать стартап для разработки улучшенной протеиновой терапии.

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/06/180604111912.htm