Forskere opfinder ny teknologi til at strømline opdagelse af lægemidler

George Mason University-forskere har opdaget det nøjagtige sted, hvor to proteiner, der er ansvarlige for at skjule kræftceller fra immunsystemet, binder sig. Denne opdagelse giver en ny tilgang til udvikling af nye kræftimmunterapi -lægemidler, der kan administreres som en pille, sammenlignet med eksisterende intravenøs terapi. Resultaterne blev offentliggjort i juli 2019 i Journal of Biological Chemistry .

Ifølge Amanda Haymond, hovedforfatter på undersøgelsen og forskeren i Center for Applied Proteomics and Molecular Medicine og Institute for Biohealth Innovation, opdagelsen blev muliggjort af en egenudviklet proteinmalingsteknologi, finansieret af National Cancer Institutes Innovative Molecular Analysis Technology (IMAT) program.

"Målet med IMAT er at støtte skabelsen af ​​nye teknologier, der gør det muligt for forskere at foretage transformative opdagelser inden for kræftforskning, som ikke var mulige før, "Tony Dickherber, direktør for IMAT -programmet, sagde.

Proteinmalingsteknologien, udviklet under National Institutes of Health -finansiering, er faktisk transformerende. Processen starter med to eller flere proteiner, der når de bindes sammen, drive sygdom. Forskerne bruger små molekylfarvestoffer til at male de bundne proteiner, og så hakker en kemisk reaktion kendt som denaturering dem op. Det sidste trin er, når forskere bruger et massespektrometer til at identificere de umalede områder, det er der proteinerne rører ved.

Nuværende teknologier i tidlig fase af lægemiddelopdagelse, såsom krystallografi, er ofte komplicerede, kostbar, og tidskrævende. Proteinmalingsteknologien identificerer specifikt protein-protein-berøringspunkter, fremhæve en ideel placering og opskrift at følge for udvikling af lægemidler. Opskriften, sammen med det faktum, at teknologien giver mulighed for hurtig præstationstest af lægemidlet, betyder, at resultater kan produceres på flere dage, frem for år.

For at bygge videre på denne succes, Mason-teamet havde brug for at flytte flere grænser. I den nye artikel, holdet beskriver, hvordan de forbedrede deres teknologi, rapportering om udvikling og optimering af et nyt proteinfarvestof, der er blevet testet med succes på klinisk relevante proteinkomplekser, PD-1 og PD-L1. Publikationen afslører også nye fund, der kemisk tyder den måde, hvorpå farvestoffer interagerer med proteiner, som har været et mysterium for videnskabsmænd i årtier.

"Hemmeligheden ved at bruge proteinmalingsteknikken er at have det perfekte farvestofmolekyle med den helt rigtige struktur til at binde tæt til proteiner, "Sagde Haymond.

Monet Pharmaceuticals, et nystiftet medicinalfirma baseret i Prince William County, Virginia, har indgået et samarbejde med Mason-teamet om udelukkende at licensere patenter ejet af universitetet, der bredt dækker protein-malerteknologien.

"Vi har mange talentfulde fakulteter hos Mason, der skaber banebrydende teknologier, men det kræver partnerskaber at maksimere effekten. I dette tilfælde, virkningen accelererer paradigmet for opdagelse af lægemidler, "Lance Liotta, meddirektør for Center for Anvendt Proteomics og Molekylær Medicin, sagde.

Mens den imponerende teknologi har potentialet til at transformere lægemiddelopdagelsesprocessen, den er baseret på en ydmyg begyndelse.

"Det startede med en simpel idé, som vi var i stand til at teste i laboratoriet. Dette er et glimrende eksempel på, hvorfor vi altid bør ignorere de hindrende tanker om, at nogen allerede må have tænkt på dette, eller at et eksperiment aldrig ville fungere. Nogle af de enkleste ideer kan føre til de største opdagelser, "Sagde Haymond.