Светящиеся красители. Источник: Владимир Коршун
Российские ученые разработали новый метод получения светящихся антител, с помощью которых можно обнаружить клетки с конкретным патологическим белком, например опухолевые. Предложенный авторами способ, в отличие от классических, прост в использовании и может быть применен к любым иммуноглобулинам. В будущем он может оказаться полезным не только в диагностике, но и адресной доставке лекарств. Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в International Journal of Molecular Sciences.
При ряде патологических процессов, особенно связанных с развитием раковых опухолей, на поверхности дефектных клеток появляются специфические белки. Именно с их помощью можно не только обнаружить признаки опасной болезни в биологических образцах пациента, но и организовать адресную доставку лекарства. Во всем этом помогают особые белки — моноклональные антитела. Их выделяют иммунные клетки для борьбы со всеми потенциально опасными объектами, или антигенами. Пришивание к антителам различных молекул, например светящихся или с лекарством, стало вполне рутинным подходом.
«Окрашенные моноклональные антитела являются перспективным инструментом для диагностики рака благодаря их высокой яркости, специфичности и стабильности. Однако есть проблема: большинство методик использует малостабильные формы красителей», — рассказали молодые ученые Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова (Москва) Владимир Брылёв и Ксения Сапожникова.
Исследователи предложили простой метод флуоресцентной модификации наиболее часто встречающихся антител — иммуноглобулинов G. Антитело имеет Y-образную форму: «ствол» и связывающие антигены-«ветки», которые при пришивании красителя важно не затронуть. Авторы сконцентрировались на «стволах», а именно связанных с ними остатками сахаров — гликанов, которые окисляли по классической методике с образованием альдегидных групп. Также были получены защищенные стабильные производные красителей, которые можно легко перевести в химически активную форму. Эти вещества избирательно реагируют с альдегидными группами окисленных участков антител в мягких условиях в результате так называемого «оксимного лигирования», но при этом могут храниться неограниченно долго.
Таким способом ученые приготовили антитела к белку, который проявляется в опухолях (в основном меланоме), и опробовали их для выявления раковых клеток в смешанной с нормальными культуре, а также в образцах костного мозга онкобольных. В обоих случаях антитела хорошо связывались с искомыми клетками, свечение было ярким и сохранялось достаточно долго.
«Этой работой мы доказали, что наш метод модификации антител действительно эффективен. В дальнейшем мы планируем применять технологию в выявлении социально значимых болезней. В первую очередь, это онкологические заболевания; также мы хотим опробовать методику для определения некоторых микробных и вирусных инфекций. Разработанный метод модификации благодаря своей простоте может применяться для получения конъюгатов иммуноглобулинов самого разнообразного назначения, в том числе терапевтических», — отметили авторы.
Узнать больше о работе исследователей можно в виртуальном туре по лаборатории, созданном Российским научным фондом в рамках масштабного мультимедийного проекта «Наука в формате 360°»: https://360.rscf.ru/organization/ibkh-ran/
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда
