Нанотела из верблюдов и лам открывают перспективы для лечения шизофрении и болезни Альцгеймера

Нанотела — крошечные белки, полученные от животных семейства верблюдовых (верблюды, ламы, альпаки), — могут быть полезны для лечения заболеваний мозга, таких как шизофрения и болезнь Альцгеймера.

В статье, опубликованной в Trends in Pharmacological Sciences, исследователи объясняют, почему малый размер нанотел позволяет им более эффективно лечить неврологические состояния с меньшими побочными эффектами на мышах, и описывают следующие шаги к созданию безопасных для человека методов лечения.

«Нанотела верблюдовых открывают новую эру биологических терапий для расстройств мозга и революционизируют наше мышление о терапевтических средствах», — говорит соавтор Филипп Рондар из Национального центра научных исследований (CNRS) в Монпелье, Франция. «Мы считаем, что они могут сформировать новый класс препаратов между обычными антителами и малыми молекулами».

Нанотела были впервые обнаружены в начале 1990-х годов бельгийскими учеными, изучавшими иммунную систему верблюдовых. Исследователи обнаружили, что помимо выработки обычных антител, состоящих из двух тяжелых и двух легких цепей, верблюдовые также производят антитела, состоящие только из тяжелых цепей.

Фрагменты этих антител, связывающие антиген, — теперь известные как нанотела — в десять раз меньше обычных антител. Они не были обнаружены у других млекопитающих, хотя наблюдались у некоторых хрящевых рыб.

Терапевтические подходы к таким заболеваниям, как рак и аутоиммунные расстройства, часто сосредоточены вокруг антител, но до сих пор терапия антителами имела ограниченную эффективность при лечении заболеваний мозга. Кроме того, методы лечения, которые действительно показывают некоторую терапевтическую пользу, включая несколько препаратов для лечения болезни Альцгеймера, часто связаны с вторичными побочными эффектами.

Благодаря своему гораздо меньшему размеру нанотела потенциально могут предложить лучшую эффективность при заболеваниях мозга с меньшими побочными эффектами. В предыдущих исследованиях команда показала, что нанотела могут восстанавливать поведенческие дефициты в мышиных моделях шизофрении и других неврологических состояний.

«Это высокорастворимые малые белки, которые могут пассивно проникать в мозг», — говорит соавтор Пьер-Андре Лафон, также из CNRS. «В отличие от них, малые молекулярные препараты, разработанные для преодоления гематоэнцефалического барьера, по своей природе гидрофобны, что ограничивает их биодоступность, увеличивает риск нецелевого связывания и связано с побочными эффектами».

Нанотела также легче производить, очищать и модифицировать, чем обычные антитела, и их можно точно настраивать под конкретные мишени.

Авторы признают, что необходимо предпринять несколько шагов, прежде чем нанотела можно будет испытать в клинических исследованиях на людях для лечения заболеваний мозга. Токсикологические исследования и оценка долгосрочной безопасности необходимы, а также нужно понять эффект хронического введения.

Также необходимо изучить фармакокинетику и фармакодинамику, чтобы определить, как долго эти молекулы остаются в мозге — это важный шаг для разработки стратегий дозирования.

«Что касается самих нанотел, также необходимо оценить их стабильность, подтвердить правильность их укладки и убедиться в отсутствии агрегации», — говорит Рондар. «Необходимо будет получить нанотела клинического уровня и стабильные составы, сохраняющие активность при длительном хранении и транспортировке».

«Наша лаборатория уже начала изучать эти различные параметры для нескольких нанотел, проникающих в мозг, и недавно показала, что условия лечения совместимы с хронической терапией», — добавляет Лафон.