Учёные испытали вакцинацию против аутоиммунных недугов

Биологи из института Вейцмана заставили иммунную систему животных бороться с болезнью, связанной с ошибками в работе самой же этой системы. Для виртуозного обмана организма авторы применили синтетические вещества, подражающие природным.

Цинк-гистидиновый комплекс (справа) лежит в сердце фермента MMP (слева) и является замком для ключа–ингибитора (иллюстрация Netta Sela-Passwell, Irit Sagi et al./ Nature Medicine).

Группа под руководством профессора Ирит Саги (Irit Sagi) научилась контролировать активность в организме матриксных металлопротеиназ (MMP).

Эта группа ферментов играет большую роль в заживлении ран, перестройке тканей, миграции и мобилизации клеток, создании новых кровеносных сосудов, дифференциации клеток и апоптозе. Но в случае неправильной работы эти же белки способствуют развитию аутоиммунных заболеваний, а также злокачественных опухолей, поясняет EurekAlert.

В начале исследователи пробовали конструировать вещества, нацеленные против самих MMP, но оказалось, что такие препараты – слишком грубое оружие с тяжёлыми побочными эффектами. Между тем в организме имеется естественный механизм контроля — эндогенные ингибиторы металлопротеиназ (TIMP). Увы, воспроизвести эти очень сложные соединения искусственно оказалось невозможно.

Тогда-то экспериментаторы и придумали обманный ход: они решили обучить иммунную систему подопытных животных усиленному подавлению MMP.

На каждом таком ферменте есть активный участок – ион цинка, окружённый тремя гистидиновыми пептидами. Именно этот фрагмент MMP узнаёт и блокирует собой ингибитор TIMP.

Слева: натуральный ингибитор (серый) прикрепляется к активному центру (жёлтый) молекулы MMP (красный). Справа: новое антитело успешно выполняет ту же задачу (иллюстрация Weizmann Institute of Science).

Для окончательной проверки идеи авторы работы вызвали у мышей воспалительное заболевание, имитирующее болезнь Крона (считается, что она имеет аутоиммунную природу). У зверьков, прошедших иммунизацию при помощи синтетических молекул, симптомы болезни не появились.

Так биологи показали, что молекулярная мимикрия побуждает организм настроить свою иммунную систему на борьбу с ферментом, избыток которого ведёт к аутоиммунным недугам.

(Детали исследования можно найти в статье в Nature Medicine.)