Новость 05.02.2024 127

Недавно обнаруженное нанотело может помочь в лечении пигментного ретинита

Группа ученых из Калифорнийского университета в Ирвайне считает, что обнаружила специальное антитело, которое может помочь при лечении пигментного ретинита - заболевания, которое вызывает потерю центрального, ночного и цветового зрения.

Исследование “Структурная основа аллостерической модуляции* родопсина путем связывания нанотел с его внеклеточным доменом” было опубликовано в журнале Nature Communications. Авторами исследования были Арум Ву (Arum Wu), доктор философии, Дэвид Салом (David Salom), доктор философии, Джон Д. Хонг (John D. Hong), Александр Творак (Aleksander Tworak), доктор философии, Филип Д. Кизер (Philip D. Kiser), доктор фармацевтических наук, доктор философии, и Кшиштоф Пальчевски (Krzysztof Palczewski), доктор философии, из отделения офтальмологии Института глаза Гэвина Герберта. в Калифорнийском университете в Ирвайне. Исследование проводилось в сотрудничестве с доктором философии Яном Стейертом (Jan Steyaert) из Брюссельского свободного университета (VUB).

Пигментный ретинит - это группа наследственных заболеваний глаз, поражающих сетчатку. Заболевание вызывает гибель клеток-фоторецепторов, которые улавливают световые сигналы. Лечения пигментного ретинита не существует, и разработка новых методов лечения этого заболевания опирается на клеточную и генную терапию.

Исследователи Калифорнийского университета в Ирвайне сосредоточили свое исследование на конкретной молекуле, которая, по их мнению, поможет при лечении аутосомно-доминантного пигментного ретинита, связанного с мутациями в гене родопсина (adRP). Родопсин является ключевой светочувствительной молекулой в сетчатке человека. Он обнаружен в фоторецепторных клетках палочек, а мутации в гене родопсина являются основной причиной adRP.

“Более 150 мутаций в гене родопсина могут вызвать пигментный ретинит, что затрудняет разработку таргетной генной терапии. Однако из-за высокой распространенности пигментного ретинита в исследования и разработки для поиска новых методов лечения были вложены значительные инвестиции”, - сообщил Кшиштоф Пальчевски.

Хотя родопсин изучается уже более ста лет, ключевые детали его механизма преобразования света в клеточный сигнал трудно выявить экспериментально.

Для этого исследования ученые использовали особый тип антител, полученных от ламы, известных как нанотела, которые могут остановить процесс фотоактивации родопсина, что позволяет исследовать его с высоким разрешением.

“Наша команда разработала нанотела, которые действуют посредством нового механизма. Эти нанотела обладают высокой специфичностью и могут распознавать целевой родопсин внеклеточно, - сообщил Дэвид Салом, доктор философии, исследователь и научный сотрудник Медицинской школы Калифорнийского университета в Ирвайне. - Это позволяет нам заблокировать этот GPCR** в “несигнальном” состоянии”.

Ученые обнаружили, что эти нанотела нацелены на неожиданный участок молекулы родопсина, расположенный рядом с местом связывания ретинальдегида. Они также обнаружили, что стабилизирующий эффект этих нанотел также может быть применен к мутировавшему родопсину, который вызывает заболевания сетчатки, что позволяет предположить их использование в качестве терапевтических средств.

“Мы надеемся, что в будущем этот первоначальный набор нанотел будет эволюционировать in vitro, - сказал Арум Ву, доктор философии, исследователь и научный сотрудник Медицинской школы Калифорнийского университета в Ирвайне. - Мы также оценим безопасность и эффективность будущей генной терапии нанотелами для лечения пигментного ретинита”.

Исследователи надеются улучшить способность нанотел распознавать родопсин у других биологических видов, включая мышей, для которых доступно несколько доклинических моделей adRP. У них также есть планы использовать эти нанотела для достижения долгосрочной цели в области структурного разрешения ключевых промежуточных состояний родопсина из неактивного состояния в полностью активированное состояние.

Источник:

Университет Калифорнии, Ирвайн

Информация о статье:

Wu, A., et al. (2023). Structural basis for the allosteric modulation of rhodopsin by nanobody binding to its extracellular domain. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-023-40911-9.

  • Аллостерическая модуляция используется для изменения активности молекул и ферментов в биохимии и фармакологии.

** GPCR - рецепторы, сопряжённые с G-белком, (англ. G-protein-coupled receptors, GPCRs), составляют большое семейство трансмембранных рецепторов. GPCR выполняют функцию активаторов внутриклеточных путей передачи сигнала, приводящими в итоге к клеточному ответу.

Ссылка на источник

Хотите больше новостей? Подпишитесь на наши новости в Телеграм и Вконтакте.