Metal forenkler syntesen af ​​antistoflægemidler

Forskere fra Rice University har udviklet en metode til effektivt at modificere naturlige antistoffer, der kan levere medicin til målceller. Tilføjelse af lidt ekstra metal er nøglen.

Riskemiker Zachary Ball og kandidatstuderende og hovedforfatter Jun Ohata opdagede, at rhodium, et sjældent overgangsmetal, kan være et nyttigt element i design og fremstilling af antistoflægemiddelkonjugater (behandlinger), der er blevet et standardværktøj til målrettet levering af lægemidler, såsom kemoterapeutika.

De udviklede et unikt multimetallisk protein, der fungerer som et enzym for at katalysere virkningen af ​​en lang række antistoffer. Den enkle proces giver laboratorier mulighed for at teste den relative funktion af en række antistofkilder og antigenmål for at se, hvilken der fungerer bedst på en tumorcelle.

Forskningen vises i Journal of the American Chemical Society .

Nøglen til Ball og Ohatas design er at have tre rhodiumkomplekser knyttet til bestemte steder af et protein, der binder sig til det konstante (Fc) antistofområde. En gang bundet, dette multimetalliske peptid katalyserer stedsspecifik binding af terapeutiske midler med minimal afbrydelse af selve antistoffet. Laboratoriet testede dets komplekser på brystkræftceller og bekræftede, at de modificerede antistoffer bevarede deres antigenbindende egenskaber.

"Skønheden ved denne katalysator er, at den binder sig til den konstante region af antistoffet, så det burde være generelt generelt for alle humane antistoffer, "sagde Ball, en lektor i kemi og direktør for Rices Institute of Biosciences and Bioengineering. "Vi har en single, universelt kassettesystem, der tilsluttes antistoffer for at få lægemiddelkonjugater ret hurtigt og let. "

Teknikken er beregnet til at forenkle, hvad der har været en kompliceret vej til antistoflægemiddelkonjugater. "At lave selektiv kemi på naturlige antistoffer uden først at konstruere deres sekvenser har været et uløst problem, "Bold sagde." Ren tilfældig bøjning kan være værdifuld, men det er svært at forstå struktur-aktivitetsforhold, når man ikke har en enkelt struktur; du får et ensemble af molekyler med et ensemble af egenskaber. "Han sagde, at homogene konjugater også er mere ønskelige ud fra et regulatorisk perspektiv.

Hans laboratorium har stor erfaring med samspillet mellem proteiner og overgangsmetaller, en gruppe af elementer i midten af ​​det periodiske system, herunder rhodium, med forskellig kemisk reaktivitet.

Rhodiumkomplekserne i Ball og Ohatas metalloprotein spiller flere roller. "Mindst et af rhodiumkomplekserne binder sig til og hjælper med at orientere systemet korrekt, og en anden gør den bindingsdannende kemi, "Sagde Ball.

"Det er bare et fascinerende kemisk problem, "sagde han." Vi har løst mange selektivitetsproblemer med små molekyler, men når kemikere flytter til større og større systemer, de traditionelle metoder er ikke tilstrækkelige. "

"Vores undersøgelser tidligere har fokuseret på at gøre kemien for at sætte noget på proteiner, men her måtte vi bruge de producerede proteiner i yderligere biologiske undersøgelser, som vi aldrig havde forsøgt at gøre før, "Sagde Ohata." Det tog mig næsten to år at afslutte disse biologirelaterede eksperimenter. "

"Vi betragter dette som grænsen for kemisk selektivitet, "Bold sagde." Vi har dette massive molekyle, der vejer 150, 000 kilodalton. Hvordan finder vi en hydroxylgruppe i den massive struktur og laver kemi på den? Det er den slags grundlæggende ting, som kemikere elsker at tænke på. "

Balls laboratorium begynder at samarbejde med Texas Medical Center -samarbejdspartnere for at teste den nye katalysator. "Vi ønsker at få disse i hænderne på klinikere og lægemiddeludviklingsfolk til at se, hvad disse konjugater kan gøre, " han sagde.