במחלות כמו של פרקינסון ואלצהיימר, חלבונים ספציפיים מתקפלים ומגבירים יחד, ויוצרים אגרגטים רעילים הפוגעים בתאי המוח. התהליך של חלבונים גוש באופן ספונטני נקרא צבירת חלבון והחוקרים פיתחו שיטות חדשות ליצירת נוגדנים ספציפיים לצבירה כבדיקות או מודולטורים ספציפיים לתהליך הצבירה.
שיטה חדשה זו מתגברת על אתגרים משמעותיים באפיון מבני חלבון מורכבים ולעתים קרובות חולפים. היצירה תוצג בישיבה השנתית ה -69 ביו -פיזית, שתתקיים 15 – 19 בפברואר 2025 בלוס אנג'לס.
קשה ללמוד את מרבית האגרגטים הפתולוגיים, המכונים אוליגומרים, בשיטות מסורתיות, בשל אופיים החולף ושונותם המבנית. נוגדנים, הידועים בזכות קשירת היעד המדויקת שלהם, מציעים כלי רב עוצמה לחקירת מבנים אלה, אך ייצור נוגדנים כנגד יעדים חולפים כאלה היה מכשול גדול.
פלטפורמה חדשה זו משלבת תכנון חישובי ומכוונת התפתחות לפיתוח נוגדנים חדשים, אשר מוקרנים אז על יכולתם להיקשר למקד אגרגטים או לעכב תהליך צבירה. "אנו יכולים להאיץ באופן משמעותי את תהליך הגילוי והייצור, שיכולים לחסוך זמן ומשאבים", אמר פרנצ'סקו אפריל, דוקטורט, פרופסור חבר לכימיה ביולוגית בקיסריאל קולג 'בלונדון, שהוביל את המחקר.
בעזרת פלטפורמה זו, Aprile ועמיתיו יצרו בהצלחה נוגדנים בודדים (nanobodies) הממוקדים לחלבונים הפרעות מהותיות, או חלבונים שאינם מוגדרים על ידי מבנה תלת ממדי ספציפי אחד, אלא המשתנים ללא הרף. אפריל אמר כי "מה שהחלבונים המופרעים אלו עושים זה הם מתחילים להרכיב את עצמם וליצור אוליגומרים ואגרגטים כמו סיבי עמילואידים, שהם סימן ההיכר של אלצהיימר."
הננו-נובודיות שהחוקרים פיתחו יכולים למקד מכלולים שונים של עמילואיד-בטא ואלפא-סינוקליין, חלבונים הקשורים למחלות אלצהיימר ופרקינסון, בהתאמה. ננו -בודיות אלה יכולות לספק תובנות חשובות לגבי מה שגורם לחלבונים אלה ליצור אוליגומרים רעילים.
הפלטפורמה שלנו מייצגת התקדמות משמעותית ביכולת שלנו ללמוד הרכבה עצמית של חלבון. על ידי יצירת ננו -בודיות ביעילות כנגד יעדים מאתגרים אלה, אנו יכולים כעת להתעמק במנגנונים העומדים בבסיס תהליכים אלה ותפקידם במחלות. "
פרנצ'סקו אפריל, דוקטורט, פרופסור חבר בכימיה ביולוגית, קולג 'אימפריאל לונדון
חשוב לציין כי המחקר זיהה אזורים ספציפיים בתוך עמילואיד-בטא ואלפא-סינוקליין שיכולים להיות יעדים טיפוליים מבטיחים. תגלית זו פותחת דרכים חדשות לפיתוח תרופות שמטרתה לטפל באלצהיימר ופארקינסון.
אפריל ציין, "על ידי מיקוד מכלולי חלבון מרכזיים אלה, אנו עשויים להאט או אפילו למנוע התקדמות מחלה."
