חוקרים מבית החולים לילדים בפילדלפיה (CHOP) ומאוניברסיטת סטנפורד חשפו את המבנה המולקולרי של TRACeR-I, פלטפורמת חלבון לתכנות מחדש של תגובות חיסון. הבנה טובה יותר של המבנה שלה עשויה לסייע באופטימיזציה של עיצובים עבור הפלטפורמה, שבה ניתן להשתמש לפיתוח טיפולי סרטן על ידי שינוי ישיר של תאי חיסון או על ידי יצירת חלבונים המסייעים לתאי מערכת החיסון לאתר תאי סרטן. הממצאים פורסמו היום בכתב העת טבע ביוטכנולוגיה.
אימונותרפיה מציגה אסטרטגיה מבטיחה לטיפול בסרטן, מחלות אוטואימוניות וזיהומים ויראליים, אך יעילותה תלויה ביכולתו למקד ספציפית לתאי מחלות. נוגדנים חד-שבטיים נמצאים בשימוש נרחב מכיוון שהם יכולים לכוון לאנטיגנים – חלבונים שנוצרים על ידי תאים סרטניים המעוררים תגובה חיסונית – על פני השטח של תאים חולים, אך אנטיגנים בעלי ביטוי ייחודי שנמצא על פני השטח הם דלילים.
מטרה נוספת בעלת פוטנציאל רב עוצמה כרוכה בשברי חלבונים אלה עשויה להיות מוצגת על פני תאי הגידול באמצעות הצגת פפטידים על קומפלקס ההיסטו-תאימות העיקרי (MHC), המציג פיסות של חומר חשוד כמו חלקים של וירוס או תאים סרטניים על פני השטח שלנו. תאים. יש יותר מ-30,000 גרסאות שונות של חלבוני MHC-I בבני אדם, מה שהופך את זה למאתגר להפליא לפתח טיפולים שיכולים לזהות פפטידים אלו על פני קבוצות גדולות של חולים ולטפל במגוון מחלות.
חוקרים בסטנפורד עושים פריצת דרך עם הפיתוח של TRACeRs, פלטפורמות שמזהות גרסאות רבות ושונות של חלבוני MHC אלה. TRACeRs פועלים כ"מפתחות מאסטר" שיכולים לפתוח מגוון של "מנעולים" שמוצגים על ידי חלבוני MHC אלה ולאחר מכן לטפל בתאים החולים המתאימים תוך חסכון בתאים בריאים.
"פלטפורמות TRACeR-I ו-TRACeR-II שלנו פותחות את הפוטנציאל להתמקדות באנטיגנים מסוג MHC מסוג I ו- Class II הקשורים למחלה באמצעות מנגנוני קישור חדשניים שמתגברים על רבים מהמכשולים שהגבילו באופן היסטורי את ההתפתחות הרחבה יותר של מולקולות מכוונות MHC," אמר. הסופר הבכיר Possu Huang, PhD, עוזר פרופסור במחלקה לביו-הנדסה באוניברסיטת סטנפורד.
לפלטפורמות שלנו יש ספציפיות גבוהה ממוקדת פפטיד, תאימות רחבה למגוון אנטיגנים ופיתוח פשוט יותר שמרחיב משמעותית את הנגישות של סמנים ביולוגיים של MHC הניתנים למיקוד".
פוסו הואנג, פרופסור עוזר, המחלקה לביו-הנדסה, אוניברסיטת סטנפורד
כדי להבין טוב יותר את הפוטנציאל של פלטפורמת TRACeR-I, חוקרים מ-CHOP השתמשו בקריסטלוגרפיה בקרני רנטגן כדי להראות בדיוק כיצד הפלטפורמה מתחברת לחלקים של קומפלקס MHC-I שנשארים זהים בגרסאות שונות תוך המשך זיהוי הפפטידים המעידים על תאים סרטניים או חומר מסוכן אחר המוצגים על פני השטח.
"חשפנו את מנגנון הקישור החדש של TRACeR-I וכיצד המבנה של הפלטפורמה הזו מסוגל לעזור לה לזהות חלבונים על פני השטח המעידים על תאים סרטניים", אמר ניקולאוס סגוראקיס, דוקטורט, פרופסור חבר במרכז לרפואה חישובית וגנומית ב-CHOP. "עם העבודה המשותפת הזו, הצלחנו לקחת את העיצובים של מעבדת הואנג ולעזור לממש את הפוטנציאל הטיפולי המרגש שלהם."
