Заметки лабораторного кота

Бесклеточная терапия саркопении на основе секретома на фоне остеоартрита коленного сустава

Саркопения - наступающая с возрастом (не у всех, но у многих) потеря мышечной массы и силы. Процесс начинается с деиннервации быстрых мышечных волокон, но сути это не меняет. Саркопения не просто делает нас слабее, а лишает гормонпродуцирующей ткани, а мышцы - самый большой орган, и от его молекул зависит здоровье нервной системы, иммунной, чувствительность к инсулину, здоровье костей и суставов... много чего.

Поэтому вылечить саркопению - значит решит половину проблем старости. И пока ни у кого ничего не выходит.

(да ещё и программы похудения с помощью оземпика и других агонистов ГПП-1 лишь ускоряют саркопению, т.к. в потерянной массе около 30% это мышцы)

В этом клиническом исследовании до 18 пацинтов получат внутримышечное введение секретома из мезенхимальных стволовых клеток (IMM01-STEM) 2x в неделю в течение 4 нед и в 4 дозовых когортах.

Идея в том, что укрепление мышц снизит нагрузку на коленный остеоартрозный сустав.

Секретом получали от здоровых доноров - забирались и выращивались стволовые клетки.
Предварительные данные показывают, что терапия секретомом:
✔️успокаивает нервные окончания и снимает отек.
✔️останавливаyт ферменты, разрушающие сустав (например, матриксные металлопротеиназы).
✔️Факторы роста заставляют собственные клетки
Предварительные результаты:
✔️Увеличение объема четырехглавой мышцы на 1,6%
✔️Рост её силы на 10,5%
✔️Улучшение скорости ходьбы на 26%
✔️Увеличение числа сателлитных (стволовых мышечных) клеток
✔️Увеличение активности мышечных макрофагов
✔️Улучшение обмена коллагена

Бесклеточная терапия на основе секретома

Секретом - это биологический коктейль, который выделяют стволовые клетки. Идея в том, что выращенные в лаборатории стволовые клетки дадут необходимый субстрат для развития остальных клеток (экзосомы, цитокины, факторы роста и тд). Введя секретом, мы получим эффект пересадки стволовых клеток без риска их онкотрансформации и иммунного отторжения.

Когда мы говорим про пересадку стволовых клеток, то на ум приходит, как эти клеточки размножаются и замещают потерянные клетки новыми. Но на деле многие из пересаженных клеток погибают, и тот эффект, который они оказывают, во многом обеспечен молекулами, которые они выделяют, настраивая микроокружение. Поэтому вводить сразу их секретом - логичный ход, и ставку на бесклеточную терапию делают и у нас и во всем мире.

Внеклеточные везикулы (по всем ссылкам подробности тут же на канале) - это и экзосомы и различные другие везикулы - липидные пузырьки, контейнеры, в которые упакованы почти все молекулы при межклеточном сигналинге. Некоторые из таких "пузырьков" - кусочки клеток с органеллами (блеббисомы), и ими тоже могут обменяться соседние клетки.

Внеклеточные везикулы - желанный для биотеха грааль, но реальность оказалась сложнее. Такие тонкие структуры легко рассыпаются и растворяются.

А секретом содержит и растворимые факторы из клеток, и внеклеточные везикулы, и всё что из них выпало.

​Nature Biotechnology описал способ доставлять генетический груз к человеческим глиальным клеткам мозга через его собственный жидкостный транспорт

Команда University of Rochester подобрала AAV-векторы, которые в химерных мышах предпочитали человеческие глиальные предшественники, и ввела их через глимфатический путь — движение спинномозговой жидкости вдоль сосудов в ткань мозга. Метод обошёл гематоэнцефалический барьер, а у отобранных вариантов в мышиной модели не увидели заметного заражения печени, селезёнки и почек.

Для генной терапии мозга мало сделать вирус, который несёт правильную инструкцию. Его нужно провести через защитный барьер мозга и заставить попасть в нужные клетки. В работе Nature Biotechnology от 8 июля исследователи решали обе задачи сразу: меняли оболочку AAV5 и проверяли её на человеческих глиальных клетках внутри живого мозга мыши.

AAV — аденоассоциированный вирус: в генной терапии его используют как транспорт для ДНК-инструкции. Его оболочка, капсид, работает как адресная часть посылки: она влияет на то, какие клетки вирус сможет заразить. Обычные AAV часто заходят не туда, а высокие системные дозы дают лишнее заражение органов, особенно печени. Поэтому клинические программы вроде одноразовой AAV-терапии против tau при Альцгеймере упираются в инженерный вопрос адреса: куда попадёт груз после введения.

Глия — это клетки нервной системы, которые поддерживают нейроны, делают миелин, участвуют в воспалении и ремонте ткани. У человека глиальные предшественники могут давать астроциты и олигодендроциты, поэтому они интересны для болезней белого вещества, рассеянного склероза, болезни Хантингтона и возрастной потери миелина. Если будущая терапия должна менять состояние этих клеток, ей нужен доступ именно к ним.

Рочестерская группа взяла мышей, в мозге которых прижились человеческие глиальные предшественники. Затем она ввела библиотеку изменённых AAV5-векторов и с помощью генетической метки отобрала варианты, которые заходили в человеческие глиальные клетки в живом мозге. После этого кандидатов дополнительно отсекали по заражению печени.

Вторая часть работы — маршрут доставки. Вместо попытки протолкнуть вирус из крови через гематоэнцефалический барьер авторы ввели его в цистерну мозга со спинномозговой жидкостью и усилили вход жидкости в ткань мозга. Этот путь называется глимфатической системой: по нему спинномозговая жидкость проходит вдоль сосудов, смешивается с межклеточной жидкостью и помогает выносить отходы обмена.

Два варианта, CM1 и CM6, показали разный клеточный уклон. CM1 лучше заходил в человеческие клетки олигодендроцитарной линии, CM6 — в астроцитарную. В одной проверке CM1 заразил около 35% человеческих Olig2-положительных глиальных клеток против 6,5% у исходного AAV5. В другой модели среди заражённых Olig2-положительных клеток 87% были человеческими, хотя рядом оставались мышиные клетки.

Это мышиная работа, причём с человеческой глией, пересаженной в мозг мыши. Нейроны всё ещё частично заражались, а перенос такого маршрута в человеческую клинику потребует отдельной проверки процедуры, доз, иммунного ответа и безопасности. Работа фиксирует узкое место терапии мозга: полезная ДНК-инструкция бесполезна, если транспорт не довозит её к нужной человеческой клетке внутри защищённой ткани.

Если этот подход выдержит дальнейшие проверки, генную терапию заболеваний мозга можно будет проектировать как доставку к выбранной линии клеток вместо общего заливания нервной системы вирусом. Белое вещество, миелин и глиальное воспаление стареют вместе с нейронами; ремонт стареющего мозга требует точного адреса для генетического груза.

Одобрен первый в мире CAR-T для лечения солидных опухолей

Правда, одобрен в Китае (компанией CARSgen), но тем не менее: это важная веха. Все-таки впервые в рандомизированном контролируемом клиническом исследовании показано статистически значимое превосходство CAR-T над стандартом терапии – в раке желудка после двух предшествующих линий терапии, одном из самых мрачных показаний. Численное значение превосходства оказалось не таким уж большим: CAR-T снизили смертность на 31%, медианная общая выживаемость выросла с 5,5 до 7,9 мес., а 12-месячная – с 26% до 35%. Полного ответа не было ни у кого. Жалко, что случаев долговременной ремиссии совсем мало, в отличие от лимфом и лейкемий. Также в полтора раза чаще наблюдались тяжелые цитопении.

И все же это важный прецедент: сколько я себя помню в этой индустрии (с 2010 года) попытки добиться эффективности CAR-T в солидных опухолях не прекращаются, и всякий раз всё ограничивается несколькими отдельными случаями, которые не удается масштабировать. Дело в ряде отличий солидных опухолей от онкогематологии, о которых я немного рассказывал в статье про клеточную терапию.

Почему именно сейчас получилось – интересный вопрос. Наверняка сыграл роль выбор мишени – ею стал Claudin18.2, белок клеточных контактов, который слабее экспрессирован в здоровых тканях и сильнее экспонирован в опухоли (против него одобрено антитело zolbetuximab на первой линии рака желудка, а в разработке многообещающие биспецифики и ADC).

Как всегда, будем ждать данных на большем количестве пациентов, глобальных исследований и потенциальных одобрений FDA/EMA, но прогресс начинается с малого – кто знает, может in vivo CAR-T сработают лучше.

Подписывайтесь на канал и пишите мне, чтобы инвестировать вместе!

А ведь китайцы таки сделали это.

Они разработали XLX3901 — тетраспецифическое антитело (четырёхспецифичное), нацеленное на: DLL3 × DLL3 (два конца антитела связывают два разных эпитопа одного белка), CD3 (сигнал 1, активация Т-клеток), CD28 (сигнал 2, ко-стимуляция Т-клеток).

То есть, HLX3901 не просто подтягивает Т-клетку к опухоли, он её полностью активирует с двух сигналов одновременно, делая её более агрессивной и устойчивой.

Сейчас препарат проходит I стадию клинических испытаний.

Между тем уже второе по счёту триспецифическое антитело достигло III фазы клинических испытаний. Речь идёт про препарат для лечения рецидивирующей множественной миеломы — препарат IBI3003 от китайской компании Innovent Biologics.

В отличие от биспецифических антител, оно нацелено не на две, а на три мишени сразу: GPRC5D и BCMA на клетках миеломы и CD3 на T-клетках. Такая конструкция призвана решить проблему антигенного ускользания, когда опухоль теряет один из антигенов и становится невидимой для биспецифического препарата.

Клинические испытания IBI3003 уже проходят на ранних стадиях в Китае, Австралии и США. Не исключено, что ему удастся обогнать ISB 2001, первый триспецифик, вышедший на III фазу.

А ведь ещё три года назад на триспецифики разработчики лекарственных препаратов смотрели, как Жорж Кювье смотрел бы на притащенный учениками скелет ихтиокентавра. А сейчас уже два триспецифика проходят клинические испытания. Что дальше? Тетраспецифики?

FDA между тем одобрило новый препарат Trutakna (атацисепт), который направлен на снижение протеинурии у взрослых с первичной IgA-нефропатией. Этот препарат интересен тем, что это первый одобренный Fc-слитый белок (Fc-фьюжн), который одновременно нацелен на два цитокина (BAFF и APRIL). В отличие от биспецифических антител, где два разных связывающих домена связывают две разные мишени, Trutakna использует один природный домен рецептора TACI, который способен связывать оба лиганда.

Препарат нейтрализует BAFF и APRIL в крови, не давая им активировать B-клетки, что приводит к снижению выживаемости и созревания B-клеток, ответственных за выработку патогенных аномальных антител IgA. В клиническом исследовании через 9 месяцев терапии Trutakna показал 46% среднее снижение протеинурии по сравнению с плацебо. Судя по всему, это первый препарат для IgA-нефропатии, который воздействует на B-клеточное звено развития болезни, а не только на её симптомы.

PS: один мой приятель задаётся вопросом, когда уже зарегистрируют АТАТАцепт?

Основная проблема биохакинга состоит в том, что многие методы опережают науку. Люди часто применяют добавки и протоколы до того, как их эффективность и безопасность будут подтверждены в клинических испытаниях. Об этом, в частности, пишет Крис Стокел-Уокер в журнале Nature. Он приводит пример Брайана Джонсона, который прекратил приём рапамицина из-за развития инфекций, высокого сахара и нарушений липидов, хотя изначально верил в его пользу. Аналогично, многие блогерры годами рекламировали добавки на основе 1,3-бутандиола, но позже сами от них отказались из-за данных о вреде для животных. При этом Питер Тиль рекламирует препараты на основе гормона роста, несмотря на отсутствие доказательств для здоровых людей. Возможно, что у некоторых из этих методов есть биологическое обоснование, но нет никаких клинических доказательств их пользы. Это является чем-то вроде «проблемы сигнал/шум»: в данных вроде бы есть намёк на эффективность, но слишком много статистического шума. По сути, протоколы биохакеров отчасти напоминают II фазу клинических испытаний, но проводятся в «теневом» режиме на себе, а не на тысячах добровольцев. Потом эти непроверенные протоколы сразу же переходят к населению и становятся ложной точкой отсчёта. Анализ эффективности тех или иных методов усложняется тем, что многие биохакеры проводят на себе исследование не одного, а множества методов, результаты которых потом трудно отделить. Т.е. в основе биохакинга лежит здравое зерно, но массовое увлечение биохакингом потенциально крайне опасно.

В журнале Infectious Diseases of Poverty вышел обзор, который систематизирует имеющиеся данные о клиническом применении широконейтрализующих антител (bNAbs) для терапии ВИЧ-1.

Напомню, широконейтрализующие антитела представляют собой антитела, которые в отличии от высокоспецифичных моноклональных антител нацелены на самые разные участки оболочки вируса (включая консервативные, структурно-критические участки, которые вирус не может изменить без потери жизнеспособности, которые объединяет скрытость и недоступность для обычного иммунного ответа: эти участки либо спрятаны в глубоких "карманах" (как сайт связывания CD4), либо экранированы плотным слоем гликанов, либо находятся в непосредственной близости от вирусной мембраны, что делает их "недоступной зоной" для обычных антител). Широконейтрализующие антитела способны подавлять широкий спектр штаммов вируса, а также активировать иммунитет через Fc-зависимые механизмы.

Это достигается за счёт того, что их структурная архитектура – в первую очередь вариабельные удлинённые и исключительно гибкие петли CDR H3, а также нестандартная геометрия паратопа – позволяет им обходить стерические барьеры, которые обычные антитела не способны преодолеть.

Тем не менее эти ограничения могут быть преодолены. Например, через инженерные модификации Fc-фрагмента (LS-мутации), которые синхронизируют фармакокинетику всех компонентов коктейля. Или через агрессивное дозирование с поддержанием концентрации каждого антитела значительно выше защитного порога. Или с помощью персонализированного прескрининга исходной вирусной чувствительности, чтобы гарантировать, что все компоненты активны против конкретного штамма пациента.

Но несмотря на эти многообещающие свойства, ни один протокол на основе bNAbs ещё не привел к излечению. Главным ограничением авторы считают отсутствие крупных рандомизированных исследований с длительным наблюдением и стандартизированным скринингом резистентности, а также недостаток данных из тканевых резервуаров. Тем не менее авторы подчёркивают, что комбинации широконейтрализующих антител с длительно действующими антиретровирусными препаратами (например, ленакапавиром) уже показывают эффективность, сравнимую с ежедневной АРТ, и могут стать основной стратегий излечения.

Так что же делать с этим разрывом между скоростью вычислений ИИ и скоростью экспериментальной биологией?

Александр Жаворонков считает, что пора перестать смешивать две разные вещи: скорость открытия молекулы и скорость её одобрения. Об этом — его новая статья в Forever.AI.

Мы не можем ускорить биологию, но мы можем сделать испытания умнее.

Он честно признаёт: можно сдать поиск мишени и дизайн молекулы с лет до недель. Но одобрение — это совсем другая история, и здесь ИИ пока почти бессилен. Разработанный им препарат дошёл до II фазы за 5 лет, хотя вычисления заняли всего 3 недели.

Жаворонков предлагает смотреть на реальные исторические рекорды FDA. Самый быстрый путь от открытия мишени до одобрения в истории занял около 4 лет (препарат кризотиниб).

Жаворонков отмечает: в идеальных условиях (онкология, редкие болезни, сильный суррогатный маркер, ускоренный путь) разработанный ИИ препарат теоретически может получить одобрение со стороны регулирующих органов за 18–36 месяцев. Но для хронических болезней, нейродегенерации и особенно старения потребуется 5–10 лет и больше, потому что биологические конечные точки нельзя ускорить.

Жаворонков также отмечает, что в итоге фармгиганты не хотят покупать новые, рискованные мишени, которые ИИ так хорошо умеет находить. Им нужны старые, проверенные цели. Поэтому использующие ИИ компании вынуждены становиться самостоятельными разработчиками, что только усложняет процесс получения одобрения.

Главный вывод Жаворонкова состоит в том, что основной задачей разработчиков является не столько создание новых молекул с помощью ИИ, сколько планирование с помощью ИИ клинических испытаний (поиск оптимальных биомаркеров, стратификация пациентов, определение конечных точек). Это может сократить время доказательства эффективности, но не отменит необходимости ждать.

Не ждите чуда. Но мы уже знаем, где лежит следующий рубеж, и будем его штурмовать.

Американский предприниматель и последователь здорового образа жизни Брайан Джонсон сообщил, что у него диагностировали аутоиммунный гастрит — хроническое заболевание, при котором иммунная система атакует собственную слизистую желудка. Об этом сообщает издание New York Post со ссылкой на информацию из социальных сетей Джонсона.

Брайан Джонсон известен как один из самых известных биохакеров мира. В рамках проекта Blueprint он ежедневно принимает десятки препаратов, придерживается строгой веганской диеты, постоянно контролирует показатели организма и проходит регулярные медицинские обследования. Ранее он также стал известен экспериментами по переливанию плазмы крови от своего сына, однако позже отказался от этой процедуры, заявив, что не обнаружил доказательств ее эффективности.

Несмотря на многолетние попытки максимально замедлить старение организма и ежегодные расходы на здоровье в размере около двух миллионов долларов, болезнь обнаружили лишь после комплексного обследования.

Аутоиммунный гастрит приводит к постепенному разрушению клеток желудка, нарушает усвоение витамина В12 и железа, повышая риск анемии и рака желудка. По словам Джонсона, заболевание долгое время протекало практически бессимптомно. Поводом для углубленного обследования стали хронически низкие показатели запасов железа, которые не удавалось восстановить даже с помощью добавок. Диагноз подтвердили анализы на антитела и биопсия слизистой желудка.

По словам предпринимателя, современная медицина пока не умеет полноценно лечить аутоиммунный гастрит.

Самое смешное (и грустное) – это то, что он сам мог стимулировать развитие болезни. Она могла бы так и остаться в "спящем состоянии", но бесконтрольный приём иммуностимуляторов разбудил её.

Хайп вокруг биохакинга, долголетия и «улучшения» человека часто игнорирует тот факт, что мы до сих пор очень мало знаем о Мультивселенной не понимаем, как работает целостный организм. Любая терапия, будь то переливание митохондрий, редактирование генома или «омолаживающий» коктейль, должна пройти проверку в клинических испытаниях, а не в теле одного энтузиаста

Физикализм объясняет механику. Дуализм указывает на неполноту механики как объяснения опыта.

Ни одна из позиций не побеждает в научном смысле, потому что они отвечают на разные вопросы.

Физикализм отвечает на вопрос, как возникает сознание, и отвечает, что оно возникает через сложность мозга.

Дуализм ищет ответ на вопрос, что такое сознание по сути, и отвечает, чтр мы не знаем, но знаем, что оно не равно своей нейронной реализации.

Наука живёт в режиме первого вопроса. И он — рабочий, продуктивный, дающий предсказания. Но когда наука пытается отменить второй вопрос как бессмысленный, она выходит за свои границы и становится формой метафизики (а именно — физикалистской метафизики).

Есть две большие идеи о сознании, которые любят выставлять как "дуэль взглядов", хотя на деле это больше похоже на спор между теми, кто считает, что всё уже объяснили, и теми, кто уверен, что объяснение вообще забыли положить в коробку.

Физикализм говорит: сознание полностью описывается физикой мозга. Никаких дополнительных сущностей. Внутри черепа у тебя примерно 86 миллиардов нейронов и порядка 10¹⁴-10¹⁵ синапсов, и вся твоя “внутренняя жизнь” - это динамика электрических импульсов и химических сигналов. Один нейрон в среднем может выдавать от 0 до ~200 импульсов в секунду, и вся эта сеть жрёт около 20 ватт энергии, то есть примерно как тусклая лампочка. Идея физикализма проста и жестока: если у тебя есть полное описание этой системы на уровне состояний и связей, у тебя автоматически есть описание сознания. Никакой магии не добавляется, просто слишком сложная биофизика, чтобы мозг мог сам себя интуитивно понять.

Дуализм, в научно аккуратной версии, пытается утверждать, что этого описания недостаточно. Что помимо нейронной активности существует ещё нечто - условно "ментальное состояние", которое не сводится к физическим параметрам. Проблема в том, что это "нечто" упорно ведёт себя как идеальный скрытный объект: его нельзя измерить, у него нет известной энергии взаимодействия, нет поля, нет частоты, нет носителя, который можно было бы встроить в уравнения. Если бы оно физически влияло на мозг, то в принципе мы ожидали бы нарушений в сохранении энергии или хотя бы каких-то дополнительных степеней свободы в моделях нейродинамики. Но пока все измерения мозга укладываются в стандартную биофизику без необходимости добавлять отдельный слой реальности.

И вот тут начинается неприятный для дуализма момент: мозг работает как система с колоссальной вычислительной плотностью. Примерно 10¹⁴-10¹⁶ операций в секунду, если грубо переводить синаптическую активность в "вычисления". Всё это возникает из материи, которая не демонстрирует никаких признаков "второго субстрата". Физикализм поэтому выглядит скучно, но устойчиво: он ничего лишнего не вводит и всё равно объясняет данные. Дуализм же вводит дополнительную сущность, но не добавляет измеримого предсказания, которое можно поймать в эксперименте.

По сути конфликт выглядит так: физикализм говорит "сознание - это то, что делает эта машина из нейронов", а дуализм отвечает "нет, машина просто показывает картинку, а реальность где-то ещё". И пока у второй позиции нет ни одного чёткого экспериментального признака, который можно было бы отделить от шумов нейрофизиологии, научное поле продолжает жить в режиме, где одна теория уже работает, а вторая объясняет, почему первая не совсем всё объяснила, не предлагая способа это проверить

«Умная» клеточная терапия

FDA одобрила «умную» клеточную терапию компании Orca Bio – она на 74% позволяет снизить риск развития жизнеугрожающей реакции «трансплантат против хозяина» (РТПХ) у пациентов с онкогематологическими заболеваниями, которые проходят процедуру трансплантации костного мозга от донора. Обычно для лечения некоторых лейкемий и других подобных заболеваний у полностью совместимого донора отбирают клетки костного мозга и вводят их все сразу.

Orca Bio применила инновационный подход: клетки донора делятся на три фракции: стволовые клетки и прогениторы, регуляторные Т-клетки (Треги, за которые недавно выдали Нобеля) и эффекторные Т-клетки (Tэфф). Первые две вводятся сразу, чтобы создать иммунную защиту против последующего введения Тэфф. Их вводят через два дня, и таким образом удается обеспечить их противораковую активность, при этом избежав во многих случаях РТПХ. Раньше пробовали совсем избавляться от Тэфф, но тогда и противораковая активность сильно падает. Проведенное сравнительное исследование показало, что новый подход не менее эффективен обычного, но намного реже вызывает РТПХ.

Интересно, что Orca Bio – одна из немногих частных американских компаний с одобренным продуктом. Ее путь к одобрению был относительно коротким: образована в 2016 на базе разработок выдающегося ученого Ирвинга Вайсмана из Стенфорда, через 4 года стала единорогом (нечастый случай в биофарме), к настоящему моменту общий объем инвестиций более $625M. Набор инвесторов тоже необычен для биофармы: нет профессиональных биотех-VC, зато есть суверенный фонд Абу-Даби Mubadala (AUM $385B), крупная частная страховая США Kaiser Permanente, пенсионный фонд Иллинойса и какие-то неизвестные мне диптех-VC. Вообще выглядит довольно подозрительно, потому что такой набор инвесторов не способен обеспечить независимый контроль качества решений менеджмента. Но в совете директоров сидят компетентные люди (бывший CEO Новартиса, бывший CEO нашей портфельной компании Global Blood Тед Лав), чего, в данном случае, видимо, хватило (хотя оценка и количество вкачанных денег вызывают вопросы).

Мы встречались с компанией в 2023, было очень интересно пообщаться, и можно было бы проинвестировать, если бы у нас был частный фонд (и если бы финмодель сошлась). Понятно, что компания в ближайший год, скорее всего, станет публичной.

Подписывайтесь на канал и пишите мне, чтобы инвестировать вместе в такие истории!

Другим подходом, позволяющим расширить возможности моноклональных антител, является создание конъюгатов антител с различными полезными нагрузками, в роли которых могут использоваться металлические наночастицы, токсичные органические и неорганические соединения, пептиды, белки (например, рицин) и даже нестабильные радиоактивные изотопы.

Преимущество конъюгированных антител состоит в том, что антитело и нагрузка компенсируют недостатки друг друга. Антитело обладает высокой специфичностью и бьёт строго в одну цель. Если экспрессия мишени на поверхности раковой клетки снижается или меняется (например, из-за мутаций или потери антигена), опухоль может стать «невидимой» для моноклонального антитела. Если же снизить специфичность антитела, чтобы оно действовало на все возможные формы того или иного белка, оно начинает распознавать похожие эпитопы на поверхности здоровых клеток. Напротив, цитотоксины, радиоактивные изотопы, иммуностимуляторы и пр. потенциально очень опасны для здоровых клеток, и здесь специфичность связывания критически важна. В итоге сочетание моноклонального антитела и токсичного вещества компенсирует недостатки друг друга. Моноклональное антитело связывается со специфической мишенью на поверхности раковой клетки, а токсин убивает все соседние с ней клетки, в том числе «невидимые» для моноклонального антитела.

В отличие от нанотел, которые благодаря своему малому размеру (3–4 нм) способны проникать вглубь тканей, через гематоэнцефалический барьер и даже внутрь клеток, конъюгаты имеют размер в десятки нанометров и не проходят дальше сосудистого русла. Их действие ограничено поверхностью опухоли — они не достигают глубоких зон и проникают внутрь клеток только при интернализации через поверхностный рецептор, работая в основном с внеклеточными мишенями, такими как PD-L1 или CD73. Другими словами, нанотела и конъюгаты – это две совершенно разные стратегии: одна использует минимальный размер и максимальную глубину проникновения, другая использует взаимодополняющие преимущества антител и привязанных к ним соединений.

Ограничением конъюгатов является низкое соотношение лекарство-антитело (DAR), обычно не превышающее 10, что ограничивает доставляемую дозу токсина. Для обхода этого ограничения китайские исследователи предложили использовать биодеградируемые полимеры в качестве каркаса для сборки мультиспецифичных конъюгатов нового поколения. Полимерные платформы позволяют не только достичь рекордного соотношения 72 молекул токсина на молекулу антитела, но и собирать би- и триспецифические конструкции с точным контролем числа антител на каркасе. В качестве примера, ими была синтезирована полимерная платформа для T-клеточного энгейджмента – триспецифическая конструкция PDL1/CD3ε/4-1BB с 11 антителами на каркас. Такая конструкция повысила уничтожение раковых клеток с 45% до 80% in vitro. Другая полимерная конструкция была дополнена pH-чувствительными линкерами, которые высвобождают агонист TLR7/8 только в кислой среде опухоли, уменьшая системную токсичность по сравнению со свободным агонистом. Авторы также разработали конъюгат на основе полиглутаминовой кислоты и антитела против PD-L1 с 72 молекулами токсина на одну молекулу антитела.

Работа, конечно, интересная, однако для перехода в клиническую практику потребуется решить проблемы контроля полидисперсности полимеров и стандартизации производства (всего-то). Ну, и проникающая способность таких конъюгатов вызывает серьёзные вопросы. Но сам подход тем не менее очевидно заслуживает внимания.

Одним из ограничений применения моноклональных антител является их неспособность проникать в глубокие ткани из-за их крупного размера. Для обхода этого ограничения могут использоваться нанотела — миниатюрные фрагменты антител, происходящие из вариабельных доменов тяжелоцепочных антител, которые обладают высокой стабильностью, растворимостью и способностью проникать в ткани.

Однако даже нанотела не могут взаимодействовать с внеклеточными мишенями, поскольку не способны самостоятельно преодолевать клеточную мембрану. Внутриклеточные мишени доступны для нанотел только при использовании интрабоди — генетически кодируемых конструкций, которые требуют доставки генетического материала и, по сути, представляют собой генную терапию. Но такой подход не позволяет напрямую использовать нанотела и в частности не позволяет использовать химические модификации нанотел.

Но группа исследователей из Германии, Бельгии и США предложила интересное решение, как доставить нанотело внутрь клетки химически, без использования вирусов или генетических конструкций.

В качестве мишени они выбрали мутантный белок CFTR с мутацией F508 (это наиболее частая причина муковисцидоза), который неправильно сворачивается и не достигает поверхности клетки. Ранее было известно, что нанотело NB1 связывает NBD1 (нуклеотид-связывающий домен) CFTR и стабилизирует его in vitro, но его терапевтическое применение упиралось в невозможность доставить его внутрь клетки. Авторы сконструировали нанотело с N-концевым глицином для сортазного мечения и C-концевым цистеином для конъюгации с клеточнопроницаемым пептидом — дека-аргинином (R10) через восстанавливаемую дисульфидную связь.

Используя собственную технологию CPP-добавок, они добились эффективной доставки нанотела внутрь клеток. Внутри клетки дисульфидная связь разрушается под действием восстановительной среды цитозоля, освобождая нанотело для связывания с мишенью.

Авторы показали, что доставленное нанотело связывается с CFTR и увеличивает количество правильной формы CFTR — то есть исправляет дефект сворачивания.

Наиболее интересный результат был получен в первичных культурах эпителия пациентов с муковисцидозом: нанотело усиливало действие уже одобренной тройной терапии ETI (элексакафтор/тезакафтор/ивакафтор), повышая восстановление функции CFTR пояти до уровня здоровых доноров

Таким образом, впервые было показано, что нанотела могут быть не просто использованы для внутриклеточных мишеней, но они могут быть использованы для восстановления функции мутантного белка. Этот подход является альтернативой генной терапии, поскольку не требует генетической модификации клеток и допускает любые химические модификации нанотела.

Иными словами, жизнь платит за сложность сложностью, но окупает это новыми возможностями.

Хорошо известно - Жизнь штука сложная... главный вопрос в другом: нафига вообще так сложно жить?

А теперь серьёзно - т.е. с точки зрения Науки. Исследование, опубликованное в Nature Microbiology, связывает биохимическую сложность (разнообразие реакций и веществ) со сложностью организации и многоклеточностью:
🔹 представим одиночную бактериальную клетку; если она производит очень "дорогую" (очень сложную в синтезе) молекулу (например, уникальный антибиотик) - то тратит на это относительно большие ресурсы; но и "польза" от такой молекулы часто достаётся не только самому производителю - а всем вокруг!
🔹 в одиночной жизни это рискованная стратегия - станешь "альтруистом", а рядом заживут "халявщики", которые только пользуются результатом;
🔹 другое дело микробы, которые живут как организованное сообщество - нитями, колониями, мицелием, плодовым телом, и прочими структурами с разделением функций; там клетки часто родственны друг другу, и работают по сути как части одного "тела"; в такой системе "дорогая" химия помогает всей колонии - значит, и эволюционный отбор на вотэтовсё действует комплексно и скорее "поддерживающе";
...в общем, сложная микробная организация помогла открыть эволюционные пути сложной биохимии; чем больше клетки координируют поведение, делят задачи, строят пространственные структуры - тем легче им поддерживать большой арсенал химических веществ для защиты, нападения, общения, усвоения сложной пищи, и пр.

Есть тут практический вывод и для прикладного БиоМеда: новые антибиотики и прочие необычные молекулы природного происхождения стоит искать прежде всего у организмов, которые живут сложно (и коллективно), умеют делить функции между клетками, в контексте разнообразной "внешней" органики. Именно такие микробы чаще оказываются не одиночными "химиками-любителями" - а "индастри-фабриками", производящими очень разнообразные (порою уникальные) молекулы.

Первоисточник - тут ⬅️

Не можешь победить - возглавь. Не типичный девиз для фармы, но так и получилось.

Для лечения рака поджелудочной искали ингибиторы KRAS.

KRAS - это активатор роста клетки (по внешним командам) и его мутации часто сопутствуют раку: бесконечный рост и деление.

Искали и нашли PCAI (ингибиторы полиизопренилированных цистеиниламидов).

А они вместо этого сверхактивировали два других механизма роста - MAPK и PI3K/AKT (факторы роста без внешних команд).

Этого стало слишком и опухоль "сгорела на работе": гиперпроизводство закислило среду, сработали механизмы уничтожения митохондрий (BAX), и в итоге опухолевые клетки самоуничтожились.