Від клітинної біології - до клітинної терапії

Схема антираковою лікарської молекули на основі трастузумаба: до антитіл, розпізнає ракові клітини (власне трастузумаб), прив'язані молекули, які проникають всередину неї і блокують клітинний розподіл.

Нове життя тютюну як джерела антитіл і вакцин. Гени, що кодують антитіла людини (1), вводять в клітини рослини тютюну (2), де протягом 10-14 днів синтезуються терапевтичні антитіла (3), які потім виділяють з рослинного матеріалу (4).

Тетяна Комарова і Катерина Шешукова стали лауреатами премії Уряду Москви. Премії молодим вченим вручив мер Москви Сергій Собянін. Фото Максима Абаєва (3).

Анастасія Єфименко, лауреат премії Уряду Москви молодим вченим.

Відмінності в зовнішньому вигляді прогеніторних стовбурових клітин жирової тканини у дитини 2,5 років (зліва) і у літньої людини 61 року (справа) добре помітні.

<

>

Рослинна клітина як фабрика антитіл

Проект співробітників НДІ фізико-хімічної біології ім. А. Н. Білозерського Тетяни Комарової та Катерини Шешукова має відношення до одного з найбільш багатообіцяючих напрямків в онкології - протиракової імунотерапії. Технологія, розроблена російськими дослідниками і удостоєна премії Уряду Москви, дає можливість отримати дешеві і ефективні антитіла проти ракових клітин. Однак назва проекту - «Фундаментальні та біотехнологічні аспекти взаємодії рослини і патогена» - може викликати питання: при чому тут рак і імунотерапія?

Антитілами називають спеціальні імунні білки, які допомагають позбутися від інфекції. Сенс роботи антитіл в тому, щоб безпомилково дізнатися чужорідну молекулу (вона може бути або бактеріальним токсином, або білком, що формує оболонку вірусу, або чимось ще). Пов'язані з антитілами «нехороші» молекули і їх власники - патогени знешкоджуються і знищуються імунними клітинами.

Імунітет в звичному нам вигляді - зі спеціальними органами, з величезним числом різних клітин і білків - вважається характерною рисою тварин, та й то не всіх, а переважно хребетних (хоча деякі елементи імунної системи можна виявити і у безхребетних). Проте існують і рослинні антитіла, у них є навіть спеціальну назву англійською: «plantibody» - «plant», рослина + «antibody», антитіло. Однак це не власні антитіла рослин - в роботі доктора біологічних наук Т. Комарової та її колег мова йде про тварин білках-імуноглобулінах, гени яких вводять в рослинний організм.

Навіщо це знадобилося? Не буде перебільшенням сказати, що без різноманітних методів, заснованих на використанні антитіл, сучасні біотехнологія і медицина були б як без рук. Імуноглобуліни використовуються повсюдно, починаючи з очищення потрібних молекул від супутнього «сміття» до діагностики: якщо потрібно виявити якого-небудь паразита в біологічному зразку, то за допомогою високоспецифічних і міцно зв'язуються з паразитом антитіл можна визначити навіть незначна його кількість. Імуноглобуліни «під замовлення» дозволяють виконувати досить тонкі дослідження у фундаментальній науці, вони знайшли також широке застосування в медицині: зокрема, антитіла проти білків ракових клітин можуть гальмувати ріст пухлини.

Але де взяти антитіла? Очевидна відповідь - від імунізованих тварин: дослідники вводять щура, або козі, або кролику який-небудь антиген (наприклад, бактеріальний білок), а потім витягують з крові тварини потрібні імуноглобуліни. Однак імунітет у відповідь на антиген виробляє безліч різновидів антитіл, і потрібну різновид з необхідними характеристиками доводиться відокремлювати від інших. Існує ще технологія моноклональних антитіл, коли отримують клон імунних клітин, що синтезують тільки один варіант імуноглобулінів. Такий метод сам по собі теж непростий, досить сказати, що він заснований на злитті двох клітин в одну: В-лімфоцит, що несе інформацію про потрібний антитілі, об'єднується з раковою миеломной кліткою. В результаті гібрид отримує від мієломи здатність нескінченно ділитися і одночасно виробляти антитіла. Але якщо необхідно отримати багато антитіл - скажімо, для клінічного лікування, - то їх виробництво по гібридомної технології займе досить багато часу.