12.11.2018/№46

image

Знакомим с лауреатами премий для молодых ученых по случаю 90-летия со дня основания Национальной академии наук Беларуси.

Старший научный сотрудник Института биоорганической химии НАН Беларуси (ИБОХ) Дмитрий Дормешкин разработал высокопроизводительный подход к получению рекомбинантных антител, которые используются в производстве биофармацевтических препаратов.

https://helumneli.ru/biarrits.html 100-миллиардное разнообразие

Молодой ученый проанализировал аминокислотное разнообразие природных антител и синтетически создал библиотеку более чем из 100 млрд их разновидностей. На это ушло несколько лет. Данная библиотека уместилась в одной маленькой пробирке и в будущем послужит не одному поколению исследователей в решении медицинских задач.

«В организме их разнообразие генетически закодировано определенным механизмом рекомбинации, который позволяет в случае проникновения в кровь чужеродного агента подобрать подходящие антитела к любому вирусу или бактерии. Классический подход выделения моноклональных антител подразумевает иммунизацию лабораторных животных каким-либо антигеном и затем изоляцию лимфоцитов, продуцирующих антитела. Я же занимался созданием подхода, который позволяет за один эксперимент получать антитела ко многим мишеням без использования лабораторных животных. Все, что происходит в организме при иммунизации, теперь мы можем воспроизводить синтетически», – пояснил Д.Дормешкин.

Данный подход позволяет не только отказаться от экспериментов с лабораторными животными, но и значительно увеличить скорость получения антител. Поскольку не используются живые системы, ученые могут произвести точный отбор антител и получить именно те клоны, которые обладают интересующими свойствами. Кстати, в этом году Нобелевская премия по химии была вручена именно за подобный подход. Ее лауреаты использовали для решения научных задач иммунные библиотеки.

Инструментарий для скрининга

Вторая часть работы заключалась в создании инструментария для скрининга данной библиотеки. Команда ученых предложила оригинальный подход, который не использовали ранее: впервые был сконструирован и получен сшитый белок, содержащий фрагмент антитела к кортизолу и цитохром b5.

«Поскольку фаговый дисплей является высокопроизводительным подходом, во время каждого эксперимента мы получаем большое количество различных антител. Но так как белок бесцветный, в сложной смеси определение его характеристик представляет большую проблему. Соответственно мы предложили получить химерный белок антитела с гемопротеином цитохромом b5, который окрашен в красный цвет и имеет характеристический спектр поглощения, поэтому мы всегда можем определить его наличие, количество и свойства в сложной и богатой другими белками смеси. Это экономит большое количество времени и сил», – подчеркнул Д.Дормешкин.

Довести до совершенства

Сейчас в ИБОХ работают над несколькими крупными проектами, в основе которых лежат эта методология и наработки. Речь о получении антител для создания средств иммунохимической диагностики и применения в клеточной терапии.

«Проделанная работа – пока лишь первый шаг, который может дать нам более существенные результаты. Мы создали технически сложный инструментарий. Затем нужно довести его до совершенства и перейти к практическому использованию антител в диагностике и создании терапевтических препаратов», – отметил молодой ученый.

Применение рекомбинантных антител необходимо в лечении онкологических и аутоиммунных заболеваний. В качестве примера Дмитрий привел один из самых продаваемых в мире препаратов, который получен на основе моноклонального антитела: оно связывает фактор некроза опухоли альфа, – Хумира. Его продажи составляют почти 20 млрд долларов в год.

Антитела широко используются и в таргетной иммунотерапии опухолевых заболеваний. Препараты на их основе не убивают раковую клетку напрямую, а стимулируют иммунную систему пациента. Они связывают некоторые ингибирующие молекулы, которые не позволяют организму самостоятельно атаковать опухолевые клетки. Кстати, Нобелевская премия по медицине и физиологии 2018 года была дана за ингибирование иммунных контрольных точек с помощью препарата моноклональных антител Кейтруда.

Валентина ЛЕСНОВА, «Навука