Ученые из Университета Восточной Англии на шаг приблизились к созданию нового поколения методов лечения рака, активируемых светом. Футуристически звучащее лечение будет работать путем включения светодиодных ламп, встроенных рядом с опухолью, которые затем активируют биотерапевтические препараты.

Эти новые методы лечения будут более целенаправленными и более эффективными, чем современные иммунотерапии рака.

Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Chemical Biology, раскрывает науку, стоящую за этой инновационной идеей. На нем показано, как команда UEA создала фрагменты антител, которые не только «сливаются» со своей мишенью, но и активируются светом.

Это означает, что в будущем иммунотерапевтические методы лечения могут быть разработаны для более точного воздействия на опухоли, чем когда-либо прежде.

Главный научный сотрудник этого исследования, доктор Амит Сачдева из Школы химии UEA, сказал: «Существующие методы лечения рака, такие как химиотерапия, убивают раковые клетки, но они также могут повредить здоровые клетки в вашем теле, такие как клетки крови и кожи. Это означает, что они могут вызывать побочные эффекты, включая выпадение волос , чувство усталости и тошноты, а также подвергают пациентов повышенному риску заражения инфекциями.

«Поэтому было очень большое стремление создать новые методы лечения, которые более целенаправленны и не имеют этих нежелательных побочных эффектов.

«Несколько антител и фрагментов антител уже были разработаны для лечения рака. Эти антитела гораздо более избирательны, чем цитотоксические препараты, используемые в химиотерапии, но они все же могут вызывать серьезные побочные эффекты , поскольку мишени для антител также присутствуют на здоровых клетках».

Теперь команда UEA разработала один из первых фрагментов антител, которые связываются со своей мишенью и образуют с ней ковалентную связь при облучении УФ-светом определенной длины волны. Доктор Сачдева сказал: «Ковалентная связь немного похожа на плавление двух кусков пластика и их сплавление вместе. Это означает, что молекулы лекарства, например, могут быть постоянно прикреплены к опухоли.

«Мы надеемся, что наша работа приведет к разработке нового класса чувствительных к свету биотерапевтических средств с высокой направленностью. Это будет означать, что антитела могут активироваться в месте опухоли и ковалентно прикрепляться к своей мишени при активации светом.

«Другими словами, вы можете активировать антитела для атаки опухолевых клеток, направляя свет — либо непосредственно на кожу, в случае рака кожи, либо используя небольшие светодиоды, которые можно имплантировать в место опухоли внутри тела. Это позволило бы лечению рака быть более эффективным и целенаправленным, потому что это означает, что будут активированы только молекулы в непосредственной близости от опухоли, и это не повлияет на другие клетки.

«Это потенциально уменьшит побочные эффекты для пациентов, а также улучшит время пребывания антител в организме. Это будет работать при раке, таком как рак кожи, или при наличии солидной опухоли, но не при раке крови, таком как лейкемия.

«Разработка этих фрагментов антител была бы невозможна без новаторской работы нескольких других исследовательских групп по всему миру, которые разработали и оптимизировали методы сайт-специфического включения неприродных аминокислот в белки, экспрессируемые в живых клетках. Мы использовали некоторые из этих методы сайт-специфической установки уникальных светочувствительных аминокислот во фрагменты антител».

Если исследователи добьются успеха на следующих этапах своей работы, они надеются увидеть, что светоактивируемая иммунотерапия «следующего поколения» будет использоваться для лечения больных раком в течение 5-10 лет.