Частицы растительного вируса как носители для терапевтических антител

Моноклональные антитела высокоэффективны, нетоксичны и могут специфически атаковать больные клетки, что делает их перспективными для лечения рака, аутоиммунных и других заболеваний. Однако антитела не могут проникать через клеточную мембрану, поэтому их применение ограничено мишенями на поверхности клеток.

Для доставки терапевтических антител внутрь клетки необходим носитель. Таким носителем могут стать вирусоподобные частицы (VLP), которые имеют структурные компоненты вируса, но лишены генетического материала и потому неинфекционны.

Исследователи из Индийского института науки (IISc) разработали VLP на основе растительного вируса Pepper vein banding virus (PVBV) для доставки антител в клетки. Несмотря на растительное происхождение, эти VLP способны проникать и в клетки млекопитающих.

Ранее группа показала, что сферические растительные VLP можно использовать для доставки антител. В новом исследовании, опубликованном в Archives of Virology, они продемонстрировали эту способность для палочковидных VLP. Такие частицы имеют большое отношение длины к ширине, что обеспечивает большую площадь поверхности для связывания антител и позволяет переносить их больше, чем сферические VLP.

Учёные генетически модифицировали VLP PVBV, добавив к открытому участку их белка оболочки B-домен белка A бактерии Staphylococcus aureus, который связывает антитела. Получившаяся химерная VLP способна распознавать и прочно связывать нужные антитела.

«Интересное открытие, которое мы показали, заключается в том, что эти частицы [только когда] собраны, могут проникать [в клетку], но не их субъединицы», — говорит профессор HS Савитри, автор статьи.

Это связано с тем, что собранные частицы образуют каркас, который распознают мембранные рецепторы, чего не происходит с отдельными белковыми субъединицами. Химерные VLP с антителами проникают в клетки млекопитающих и доставляют антитело внутрь, где оно может нейтрализовать целевую мишень.

Исследователи также присоединили к поверхности VLP флуоресцентные молекулы, что позволило отслеживать доставку антител в нужное место внутри клетки.

«Это важный вывод [данного исследования] — мы можем заставить антитела проникать в клетку и показать, что доставленные антитела функциональны», — отмечает Савитри. Эта техника работает только при использовании собранных вирусных структур.

Исследование представляет собой доказательство концепции, демонстрирующее преимущества использования биодеградируемых, неинфекционных и палочковидных растительных VLP. Дальнейшие исследования на животных моделях могут быть направлены на тестирование доставки антител к специфическим клеткам, например, раковым. Это открывает значительный терапевтический потенциал для лечения таких заболеваний, как рак и нейродегенеративные расстройства.