Ученые обнаружили нанотело, которое может привести к лечению пигментного ретинита

Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне обнаружили особое антитело, которое может привести к созданию метода лечения пигментного ретинита — заболевания, вызывающего потерю центрального, ночного и цветового зрения.

Исследование «Structural basis for the allosteric modulation of rhodopsin by nanobody binding to its extracellular domain» опубликовано в Nature Communications.

Пигментный ретинит (RP) — это группа наследственных заболеваний, поражающих сетчатку. Он вызван гибелью светочувствительных фоторецепторных клеток. Излечения от RP не существует, а разработка новых методов лечения основана на клеточной и генной терапии.

Ученые сосредоточились на молекуле, которая может стать мишенью для лечения аутосомно-доминантного RP (adRP), связанного с родопсином. Родопсин — ключевая светочувствительная молекула в сетчатке человека, находящаяся в палочковых фоторецепторах. Мутации в гене родопсина являются основной причиной adRP.

«Более 150 мутаций в родопсине могут вызывать пигментный ретинит, что затрудняет разработку целевой генной терапии, — сказал Кшиштоф Пальчевски, доктор философии. — Однако из-за высокой распространенности RP были значительные инвестиции в исследования».

Хотя родопсин изучается более века, ключевые детали его механизма преобразования света в клеточный сигнал было трудно исследовать экспериментально. В этой работе ученые использовали особый тип антитела, полученного из лам, — нанотело, которое может останавливать процесс фотоактивации родопсина, позволяя исследовать его с высоким разрешением.

«Наша команда разработала нанотела, которые работают по новому механизму действия. Они обладают высокой специфичностью и могут распознавать целевой родопсин внеклеточно, — сказал Дэвид Салом, доктор философии. — Это позволяет нам заблокировать этот GPCR в несигнальном состоянии».

Ученые обнаружили, что эти нанотела связываются с неожиданным участком молекулы родопсина, рядом с местом связывания ретиналя. Стабилизирующий эффект нанотел также применим к мутантным формам родопсина, связанным с заболеванием сетчатки, что указывает на их терапевтический потенциал.

«В будущем мы надеемся заняться in vitro эволюцией этого начального набора нанотел, — сказал Арум Ву, доктор философии. — Мы также оценим безопасность и эффективность будущей генной терапии нанотелами для RP».

Исследователи планируют улучшить способность нанотел распознавать родопсин у других видов, включая мышей, для которых доступны несколько доклинических моделей adRP. Они также намерены использовать эти нанотела для решения долгосрочной задачи в области — структурного разрешения ключевых промежуточных состояний родопсина от неактивного до полностью активированного лигандом состояния.