Антитела все чаще превращаются в лекарства благодаря их способности связываться и влиять на функцию других белков в клетках. Поскольку они кодируются генами, то могут быть созданы в лаборатории с использованием генной и белковой инженерии.

На этот раз ученые из Центра рекомбинантных антител в Торонто создали антитела, способные побуждать ткани организма к самовосстановлению.

Антитела сконструированы так, чтобы имитировать ключевые факторы роста — белки, называемые Wnt (произносится как «винт») — эти белки инструктируют стволовые клетки в какие клетки-предшественники им превращаться. Wnt белки также активируют стволовые клетки для восстановления поврежденных тканей у взрослых.

С белками Wnt связана интересная история. В течение многих лет ученые стремились использовать их в качестве инструмента для регенерации тканей. Однако работа буксовала из-за сложной химии молекул — белки Wnt прикрепляются к липидам, что затрудняет их выделение в активной форме.

Десятилетиями биологи пытались очистить белки Wnt и сделать из них лекарства, но все было тщетно. В то же время без очищения их нельзя было использовать в принципе — связанные с белками липиды не позволяли Wnts раствориться в воде, а значит отсутствовала возможность ввести их в организм.

Вот почему исследователи решили создать антитела, которые ведут себя как Wnts, но в то же время обладают водорастворимостью.

Новые антитела назвали FLAg, поскольку они связывают и активируют два класса Wnt-рецепторов, Frizzled и LRP5/6, на поверхности клеток. Эти антитела сконструированы так, чтобы реплицировать любую из сотен возможных комбинаций Wnt-рецепторов (у человека есть 19 различных белков Wnt, которые могут активировать 10 Frizzled и 8 со-рецепторов, включая LRP5/6).

Чтобы создать FLAg, ученые предложили новую молекулярную конфигурацию, не существующую в природе. В то время как природные антитела имеют два сайта связывания, что позволяет им связываться с двумя мишенями, FLAg имеют четыре- это означает, что одна молекула может распознавать несколько рецепторов одновременно и имитировать то, как белки Wnt действуют в организме.

При добавлении в клеточную культуру антитела FLAg смогли заменить белки Wnt — труднодоступный, но необходимый ингредиент — и стимулировать образование кишечных органоидов, происходящих из стволовых клеток. Эти трехмерные клубочки ткани зримо напоминали тонкий кишечник.

А самое поразительное, что при введении мышам антитела FLAg активировали кишечные стволовые клетки, показывая, что они стабильны и способны функционировать внутри организма.

Это открытие вселяет надежду на то, что FLAg могут быть использованы для регенерации поврежденной кишечной оболочки при соответствующих заболеваниях человека. Другие варианты FLAg показывают многообещающие результаты в регенерации легких, печени и костей, а также имеют потенциал для лечения заболеваний глаз.