Научно-исследовательская лаборатория «Система-БиоТех» (входит в АФК «Система») анонсировала создание новой молекулы, которая может произвести революцию в онкотерапии. Она состоит из моноклонального антитела и синтетической молекулы. Сочетание биологической и химической молекул позволяет создать принципиально новую технологию фармацевтического воздействия на раковые опухоли, при котором испускаемые раковыми клетками вредоносные белки будут возвращаться обратно в клетку и ею же утилизироваться. Тем самым замедляется рост раковой опухоли и скорость ее метастазирования. Это не всегда удается сделать при традиционной химической и радиотерапии, а также при лечении моноклональными антителами: в этих случаях раковые клетки хотя и разрушаются, но продукты их распада, а нередко и само лекарство (или радиолуч) губят здоровые клетки и рост злокачественных клеток часто возобновляется.
При выходе на рынок препарата с новой молекулой от «Системы-БиоТех» врачи получат новый инструмент и смогут отказаться от тяжелых видов онкотерапии. Пока молекула «заточена» только под рак печени и атеросклероз (из-за схожести целевых рецепторов), но ученые компании уже работают над подбором молекулярных «ключей» к другим видам онкологических заболеваний. А главное, над новыми способами воздействия на онкоклетку, в том числе через механизмы ее самоуничтожения (без токсичных последствий для организма). Впрочем, до выхода на рынок в лучшем случае предстоит еще три года исследований новой субстанции на животных и людях; пока же эффективность новой молекулы доказана только в пробирке. Разобраться в сути и значимости научного прорыва «Эксперту» помогала сооснователь и директор по науке «Системы-БиоТех» Наталья Позднякова.
— Каков принцип действия вашей молекулы и как вы ее разработали?
— Начать, наверное, надо не с молекулы, а с технологии, которую мы разработали для получения этой и других молекул. Технология называется FORPASS (от Forced Protein Association), в ее основе лежит принцип форсированного взаимодействия патологического белка клетки с лизосомами — клеточными структурами, необходимыми для естественного уничтожения этих самых патологических белков. Разработанные с помощью технологии молекулы фактически выступают «мостом», направляющим вышедший на поверхность клетки вредный белок обратно внутрь, где клеточный «растворитель» лизосома своими ферментами его уже разрушает. Наша технология основана на принципе ортогональной химии, за разработку которого в апреле 2022 года американские коллеги — команда ученых под руководством профессора Стэнфордского университета Каролин Бертоцци — получила Нобелевскую премию по химии. Я говорю о методе клик-химии». Он позволяет получать различные соединения, в том числе биологически активные, путем соединения между собой биологических и химических элементов (в отличие от обычного органического синтеза метод клик-химии намного быстрее, поскольку основан на соединении уже готовых модулей, частей как органических, так и неорганических молекул. — «Эксперт»).
Мы с учеными нашей команды работаем в этом направлении уже четыре года, этот метод открывает огромные возможности создания разнообразных молекул, поскольку позволяет собирать их, как конструктор, из модулей с изученным механизмом действия. Что мы и сделали, соединив такие разработанные части молекулы для взаимодействия с рецепторами клетки и вредными белками. В нашем случае речь идет о рецепторах и белках гепатокарциномы (рака печени) и белках, регулирующих развитие атеросклероза (патология артерий). Каждая из двух частей молекулы имеет свою функцию: моноклональное антитело позволяет зацепить из крови вредоносный белок, а синтетическая молекула является прицеливающей частью для рецептора самой клетки, для того чтобы провести через него антитело с вредоносным белком в клетку.
Так мы научились управлять процессами, происходящими в онкоклетках, — это, собственно, и есть революция: если раньше рак был хозяином в организме, то теперь мы можем управлять опухолевой клеткой, заставляя ее разрушать ею же созданные патологические белки.
— То есть у вас есть принципиальная новизна в разработке? На что подан патент?
— Новизна есть. Многие научные группы изучали и изучают разные свойства опухолевых клеток. Разработанные препараты, бесспорно, действуют на опухоль и нарушают разные ее аспекты, но наша молекула точно первая попытка управлять физиологическими свойствами клетки и ее механизмами, которые пока не удавалось направить против самой раковой клетки. Тем временем мы опробовали первый такой механизм, и клетка поглотила свой вредоносный белок, переварила его, чем снизила свой патологический сигнал для дальнейшего развития опухоли. Патент же компания «Система-БиоТех» подала на способ получения химерной молекулы для терапии многофакторных заболеваний.
— Последние лет двадцать для лечения редких болезней все шире используют моноклональные антитела (МАТ), а первые такие препараты в онкологии были созданы еще в конце 1990-х годов (ритуксимаб, алемтузумаб, трастузумаб и еще с десяток). Как известно, их основная функция в том, чтобы прикрепиться к больной клетке и тем самым сигнализировать иммунной системе о ней, чтобы та ее уничтожила. Какие есть проблемы в их использовании при лечении рака?
— Да, наш метод также основан на моноклональных антителах, и с каждым годом открываются все новые клеточные мишени-рецепторы, под которые подбирают все новые антитела. Работы по подбору «ключей» к разным мишеням хватит еще лет на двадцать, как и по открытию новых свойств болезнетворных клеток. Но в чем основная проблема в терапии МАТ, в том числе для врачей? Они пока могут использовать только одно из свойств клетки — ингибирование, то есть блокаду мишени-рецептора. И пока есть побочные эффекты от применения МАТ. Еще к ним снижается чувствительность клетки, и нужно с течением времени подбирать новое антитело, чтобы перекрыть вновь образующиеся мишени. А наша молекула тем и революционна, что позволяет воздействовать на три свойства клетки, беря ее как бы в свое управление: захват патогенного белка, ускоренное соединение его с целевым рецептором, который затем погрузит этот белок внутрь клетки и там расщепит до тех же компонентов из которых клетка их собрала.
— Как это выглядит на биологическом уровне?
— Чтобы было понятно, как воздействуют на клетку обычные МАТ и наша молекула, пару слов о том, как ведет себя вообще раковая клетка. У нее, как и у всех клеток, есть рецепторные белки, назовем их А, которые неотрывны от внутренней и внешней мембран клеток. Это своего рода лифты, пропускающие внутрь себя нужные вещества и выпускающие другие. Так вот, онкоклетки гепатокарциномы начинают испускать вредоносные белки, назовем их В, которые сначала покрывают собой поверхность клетки — как «инеем» или «сахаром». Тем самым они скрывают ее от иммунной системы, что позволяет раковой клетке уже автономно размножаться, обеспечивать себя всем необходимым для деления. Молекула разрушает этот «сахар» и выпускает на поверхность белки, которые делают клетку доступной для иммунных клеток. Одновременно вылавливая из русла крови тот «сахар», который уже оторвался от поверхности клетки и ушел в кровоток, по сути, оповещая организм о том, что первичная раковая клетка ищет место для метастазирования, размножения в соседнем или вообще в другом месте. Например, первичная клетка рака при раке желудка находится в нем же, но метастазы, то есть дальнейшее развитие, она получает уже в надключичных лимфоузлах, а при раке предстательной железы и вовсе в позвоночнике. В этих местах и скапливаются испускаемые первичной раковой клеткой сигнальные белки, которые начинают здесь организовывать «подготовку» к появлению метастазы, меняя биохимические процессы клеток в этом месте.
И вот что делает обычное моноклональное антитело. Оно просто блокирует лифт-рецептор А, что затрудняет жизнедеятельность клетки. Или же оно может блокировать маскировочные белки В — и тогда иммунная система никогда не увидит клетку, потому что «сахар» как был, так и продолжает образовываться. Только покрывается сверху «шапкой-невидимкой», но не убивается.
При воздействии нашей молекулой на первичную опухоль мы получаем тройной эффект: прикрепляемся к ее рецептору А снаружи с помощью синтетической части молекулы; наконечник биологической ее части «примагничивает» к себе из кровотока вредные белки, испущенные нашей онкоклеткой; он же направляет захваченную цель внутрь клетки через рецептор А и погружает в лизосому — стандартную органеллу клетки, которая есть в любой раковой и нераковой клетке. Лизосома растворяет погруженный в нее белок при помощи ферментов до основных аминокислот и отдельных химических групп.
Источник:
https://expert.ru/expert/2023/07/onkokletku-berut-pod-kontrol/?ny=&utm_source=yxnews&utm_medium=mobile
