Ученые упростили и ускорили производство человеческих антител
Британские и американские ученые разработали метод простого и быстрого получения специфических человеческих антител in vitro. Результаты работы опубликованы в The Journal of Experimental Medicine.
В организме за продукцию антител (иммуноглобулинов) отвечают В-лимфоциты. Сталкиваясь в крови с антигеном какого-либо возбудителя инфекции, такой лимфоцит пролиферирует в плазматическую клетку, которая начинает продуцировать специфические антитела к этому антигену. Запуск пролиферации происходит под контролем каскада внутриклеточных сигнальных путей и сопровождается взаимодействием с Т-лимфоцитами; ключевую роль в этом процессе играет активация толл-подобных рецепторов 9 типа (TLR9) В-лимфоцитов.
Наиболее распространенным методом стимуляции синтеза антител против конкретных инфекций служит вакцинация, при которой в организм вводят очищенный антиген и ждут, когда в нем выработается достаточное количество антител. Этот метод, несмотря на доказанную высокую эффективность, имеет ряд противопоказаний, доступен для ограниченного числа инфекций и подходит только для профилактики, а не лечения заболеваний. Поэтому терапевтические антитела приходится получать вне организма пациента.
В лабораторных условиях запустить пролиферацию выделенных из крови пациента В-лимфоцитов в плазматические клетки в присутствии заданного антигена можно с помощью синтетических лигандов TLR9 — олигодезоксинуклеотидов CpG (коротких фрагментов ДНК, содержащих цитозин и гуанин). В классическом виде этот процесс длителен и трудоемок, поскольку CpG вызывают пролиферацию всех клеток, а с антигеном взаимодействует ограниченное число В-лимфоцитов, и получившиеся из них плазматические клетки, производящие требуемые антигены, необходимо отделять от остальных.
Чтобы обеспечить специфическую пролиферацию клеток, сотрудники Института Френсиса Крика, Рэгоновского института Массачусетской больницы общей практики и других научных центров разработали наночастицы из стрептавидина, покрытые заданным антигеном и CpG. Обработка культуры В-лимфоцитов такими наночастицами приводит к активации TLR9 и, как следствие, пролиферации только тех клеток, которые распознали антиген.
В ходе испытаний методики на В-лимфоцитах здоровых доноров исследователям удалось в течение нескольких дней получить значимые количества специфических антител, в том числе столбнячный анатоксин, антитела к гемагглютинину нескольких типов вируса гриппа А и оболочечному белку gp120 вируса иммунодефицита человека. При взаимодействии с соответствующими антигенами такие антитела эффективно связывали и нейтрализовывали их.
«Это новый и ценный подход не только к быстрому получению терапевтических антител, но и к ускорению разработки, тестирования и определения характеристик новых вакцин без нужды в трудоемких, длительных и дорогостоящих клинических испытаниях», — пишут авторы работы.
Терапевтические антитела являются перспективными препаратами для лечения ряда инфекционных и онкологических заболеваний. В экспериментальных условиях они демонстрировали высокую эффективность против ВИЧ, лихорадки Марбург и многих других болезней.
Олег Лищук
Это произошло за последние 30 лет
Глобальная заболеваемость онкологическими заболеваниями у людей моложе 50 лет увеличилась на 79,1 процента в период с 1990 по 2019 год, а число смертей от этих болезней за тот же период — на 27,7 процента. К таким выводам пришли авторы статьи, опубликованной в BMJ Oncology. Также они сообщают, что в 2019 году в этой возрастной группе рак молочной железы, трахеи, легких, желудка и колоректальный рак оказались ответственны за большую часть смертей. Онкологические заболевания наиболее распространены у людей старше 50 лет, однако ученые во всем мире сообщают о росте заболеваемости среди более молодых групп населения. При этом данные остаются разрозненными, и результаты исследований могут интерпретироваться по-разному в зависимости от региона: например, в регионах, где недавно появились рекомендации к ранним скрининговым программам, повышение заболеваемости будет объясняться возросшей выявляемостью новых случаев. С другой стороны, все большее воздействие факторов риска различных новообразований по всему миру может объяснять истинное увеличение новых случаев. Команда ученых из Великобритании, Греции, Китая, США и Швеции под руководством Ли Сюэ (Xue Li) и Дина Кэфэня (Kefeng Ding) из Чжэцзянского университета изучила глобальное бремя заболеваемости онкологическими заболеваниями у людей младше 50 лет. В анализ вошли данные по 29 видам опухолей в 204 странах и регионах. В 2019 году число случаев онкологических заболеваний у людей младше 50 лет составило 3,26 миллиона, что на 79,1 процента больше, чем в 1990 году. Чаще всего эти люди болели и умирали от рака молочной железы (заболеваемость 13,7 на 100 тысяч населения, смертность 3,5 на 100 тысяч населения). При этом заболеваемость раком носоглотки и раком простаты показала самые быстрые тенденции к росту во всем мире. А вот заболеваемость раком печени показала самое резкое снижение. Число смертей от новообразований в молодом возрасте в 2019 году составило 1,06 миллиона, что на 27,7 процента больше, чем в 1990 году. Четырьмя основными видами рака с самыми высокими показателями смертности оказались рак молочной железы, дыхательных путей, желудка и колоректальный рак. Рак почки и рак яичников показали наибольший рост смертности, а рак печени — наименьший. Общая тенденция указывает на то, что заболеваемость всеми видами рака в молодом возрасте постепенно увеличивается с увеличением уровня дохода. Во всем мире ведущими факторами риска раннего развития рака молочной железы были употребление алкоголя, курение табака, диета с высоким содержанием красного мяса, отсутствие физической активности и высокий уровень глюкозы в плазме натощак. Для новообразований органов дыхания курение табака осталось наиболее важным фактором риска, за которым следовала диета с низким содержанием фруктов и высоким содержанием глюкозы в плазме натощак. Ученые прогнозируют, что в ближайшие десять лет люди в возрасте от 40 до 50 лет значительно пострадают от онкологических заболеваний. В связи с этим необходима разработка программ раннего скрининга и профилактики новообразований в этом возрасте, в том числе, с помощью воздействия на поведенческие факторы риска. Для лечения рака молочной железы разрабатываются десятки лекарств, причем некоторые из них изначально выглядят не такими очевидными. Например, недавно мы рассказывали, что пчелиный яд (точнее входящий в его состав мелиттин) вызывает гибель клеток рака молочной железы.