Forscher, Ingenieur-Antikörper, die Sie freischalten körpereigene regenerative Potenzial

Unser Körper bildet Antikörper zur Bekämpfung von Infektionen. Aber die synthetischen Versionen dieser Moleküle könnte halten den Schlüssel zu der Stimulierung der körpereigenen Fähigkeit, sich zu regenerieren.

Die Ergebnisse stammen aus einer jahrzehntelangen Zusammenarbeit zwischen den teams von Sachdev Sidhu, ein professor in der Donnelly Centre for Cellular and Biomolecular Research, und Stephane Angers, Associate Dean der Forschung in der Leslie Dan Faculty of Pharmacy, die Schaffung synthetischer Antikörper für verschiedene Anwendungen.

Antikörper werden zunehmend entwickelt sich in Drogen Dank Ihrer Fähigkeit zur Bindung und beeinflussen die Funktion anderer Proteine in den Zellen. Denn Sie werden von Genen kodiert, Antikörper können erzeugt werden, im Labor mithilfe von Genom-und protein-engineering-Technologien.

Jetzt Sidhu und Angers‘ – teams erstellt haben Antikörper, die könnte eines Tages stimulieren von Gewebe in dem Körper sich selbst zu reparieren, wie beschrieben in einer Studie, veröffentlicht online in eLife, eine open-access-Zeitschrift. Eine neu gestartete startup Toronto, AntlerA Therapeutika, werden die Antikörper in Droge-ähnliche Moleküle für die regenerative Medizin.

Die Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit dem Toronto Rekombinanten Antikörper-Zentrum, co-founded by Sidhu, in der Donnelly Centre, die hat eine massive Katalog von synthetischen Antikörpern für Forschung und drug discovery.

„Wir entwickeln neue Moleküle, die Sie nie zuvor gesehen hat, und deren potential für die regenerative Medizin ist enorm“, sagt Sidhu, auch ein professor in der U of T Abteilung Molekulare Genetik und co-Gründer von AntlerA.

„Von Kapital auf die Dynamik der Stammzellen-Forschung sowie der regenerativen Medizin, der bereits in Toronto, wir sind ideal gelegen, um Geschäfte mit dieser Moleküle.“

Beide Sidhu und Angers sind Mitglieder der vor kurzem gestarteten Präzision Medizin Initiative (PRiME) an der U of T, versucht, zu beschleunigen und Behandlungen targeting die biologischen Grundlagen der individuellen Erkrankung. Das team kürzlich die Unterstützung der Medizin durch Design-Programm weiter zu entwickeln Fahnen und verlängern die Technologie an andere Wachstumsfaktoren.

Engineering neue Moleküle

Die Antikörper wurden entwickelt, um imitieren wichtigsten Wachstumsfaktoren, Proteine, die sogenannten Wnt (ausgesprochen als „wynt“), die normalerweise weisen Stammzellen-Zellen, die können sich zu jedem Zelltyp des Körpers zu bilden Gewebe im embryo. Wnt-Proteine aktivieren auch Stammzellen für die Reparatur von Gewebe nach einer Schädigung bei Erwachsenen, während Fehler in der Wnt-Signaltransduktion kann zu Krebs führen.

Wissenschaftler haben lange gesucht, um co-opt Wnt-als Instrument für die Aktivierung der Gewebe-regeneration. Aber diese Bemühungen wurden vereitelt, indem Sie die Moleküle “ komplizierte Chemie — Wnt-Proteine sind an Fett-Moleküle, oder Lipide, die macht Ihrer isolation in eine aktive form schwierig.

„Die Menschen versuchen seit Jahrzehnten zu reinigen Wnt-Proteine und machen die Drogen aus Ihnen heraus“, sagt Sidhu. „Arzneimittel-Entwicklung erfordert einen weiteren engineering der Wnt-Proteine. Aber Wnt sind schwierig zu reinigen, geschweige denn Ingenieur — daher unwahrscheinlich geworden, Drogen.“

Die zugehörige Lipide verhindern auch, dass die Wnt-Proteine aus der Lösung in Wasser, so dass man Sie nicht als Medikamente, weil Sie Sie nicht injiziert werden.

Deshalb haben die Forscher beschlossen, design-Antikörper, die sich Verhalten, wie Wnts, die durch Bindung an und Aktivierung von zwei Klassen von Wnt-Rezeptoren Frizzled und LRP5/6 auf der Oberfläche von Zellen, sondern sind auch in Wasser löslich und daher einfacher, mit zu arbeiten.

FLAgs aufgerufen, für die Frizzled-und LRP5/6-Agonisten, die Antikörper können entworfen werden, um zu replizieren, die eine der Hunderte mögliche Wnt-rezeptor-Kombinationen (Menschen haben 19 verschiedene Wnt-Proteine aktivieren können 10 Frizzled und acht co-Rezeptoren, einschließlich LRP5/6).

Zu generieren, Fahnen, Yuyong Tao, ein postdoctoral fellow in Sidhu ‚ s lab, kam mit einer neuen molekularen Konfiguration, die nicht in der Natur vorhanden sind. In der Erwägung, dass Natürliche Antikörper zwei Bindungsstellen, so dass Sie zu binden, um zwei Ziele, die Fahnen haben vier, was bedeutet, dass ein einziges Molekül erkennen können mehrere Rezeptoren gleichzeitig und nachahmen, wie Wnt-Proteine wirken im Körper.

Stimulierende Gewebe selbst reparieren

Wenn Hinzugefügt, um die Zellkultur, Fahnen waren in der Lage, um Ersatz für Wnt-Proteine — eine hart-zu-Quelle, sondern notwendiger Bestandteil in der Kultur Mittel — und stimulieren die Bildung von stem cell-derived Darm-organoids, drei-dimensionale Kugeln von Gewebe ähneln, dass der Dünndarm.

„Diese 3D-organoids Bergen ein großes Potenzial für Forschung und drug discovery, aber um zu wachsen, benötigen Sie eine Quelle für Wnt-Proteine aktivieren die Stammzellen,“ sagt Angers, dessen team stellte die Ergebnisse Anfang dieses Monats in einem eminent Gordon-Konferenz in den USA „Jetzt haben wir eine definierte protein -, die wir können leicht in großen Mengen und unterstützt das Wachstum des organoids aus verschiedenen Geweben.“

„Das ist wirklich wichtig und transformative für eine Menge Leute in dem Gebiet“, sagt er.

Die meisten auffallend, wenn Sie injiziert in Mäuse, die Fahnen waren in der Lage, aktivieren den Darm Stammzellen, die zeigen, dass die Antikörper sind stabil und funktionell im inneren des Körpers. Der Befund Anlass zur Hoffnung, dass FLAgs, die verwendet werden könnten, wie die Behandlung für Reizdarm-Krankheit und anderen Erkrankungen ist die Regeneration der Darmschleimhaut, wenn es beschädigt ist. Andere FLAg-Varianten zeigen viel versprechende Ergebnisse bei Lungen -, Leber-und Knochen-regeneration sowie mit dem Potenzial für die Behandlung von Augenerkrankungen.