研究人員找到了一種設(shè)計(jì)抗體的方法,該抗體可以識(shí)別破壞健康腦細(xì)胞的有毒顆粒,這是對(duì)抗阿爾茨海默氏病的潛在進(jìn)展。
他們的方法能夠識(shí)別出這些有毒顆粒,即淀粉樣β-寡聚體,這是該疾病的標(biāo)志,因此人們希望可以開發(fā)出針對(duì)阿爾茨海默氏病和其他形式的癡呆癥的新診斷方法。
來自劍橋大學(xué),倫敦大學(xué)學(xué)院和隆德大學(xué)的研究小組設(shè)計(jì)了一種抗體,該抗體可高度準(zhǔn)確地檢測(cè)有毒的寡聚體并定量其數(shù)量。他們的結(jié)果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上。
負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的劍橋研究中心的米歇爾·文杜斯科洛教授說:“迫切需要一種定量方法來識(shí)別寡聚體,寡聚體在阿爾茨海默氏病中起主要作用,但對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)抗體發(fā)現(xiàn)策略卻難以捉摸。”通過我們的創(chuàng)新設(shè)計(jì)策略,我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了識(shí)別這些有毒顆粒的抗體。”
癡呆癥是英國的主要死亡原因之一,每年造成的損失超過260億英鎊,這一數(shù)字在未來25年中預(yù)計(jì)將增加一倍以上。據(jù)估計(jì),當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)的成本每年將近1萬億英鎊。
癡呆癥最普遍的形式是阿爾茨海默氏病,導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡和整個(gè)大腦的組織損失,從而導(dǎo)致記憶力下降,性格改變和日?;顒?dòng)中的問題。
科學(xué)家已將異常的一團(tuán)蛋白質(zhì)稱為低聚物,認(rèn)為是癡呆癥的最可能原因。盡管蛋白質(zhì)通常負(fù)責(zé)重要的細(xì)胞過程,但根據(jù)淀粉樣蛋白假說,當(dāng)人們患有阿爾茨海默氏病時(shí),這些蛋白質(zhì)-特別是淀粉樣-β蛋白質(zhì)-變得無賴并殺死健康的神經(jīng)細(xì)胞。
需要嚴(yán)格調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)以使其正常運(yùn)行。當(dāng)這種質(zhì)量控制過程失敗時(shí),蛋白質(zhì)就會(huì)錯(cuò)誤折疊,從而引發(fā)連鎖反應(yīng),導(dǎo)致腦細(xì)胞死亡。錯(cuò)折疊的蛋白質(zhì)會(huì)形成異常斑塊,稱為斑塊,聚集在腦細(xì)胞之間,阻止它們正確發(fā)出信號(hào)。垂死的腦細(xì)胞還含有纏結(jié),扭曲的蛋白質(zhì)鏈,破壞了至關(guān)重要的細(xì)胞運(yùn)輸系統(tǒng),這意味著營養(yǎng)物質(zhì)和其他必需品不再能夠通過細(xì)胞移動(dòng)。
目前已有超過400項(xiàng)針對(duì)阿爾茨海默氏病的臨床試驗(yàn),但尚未批準(zhǔn)能夠改變疾病進(jìn)程的藥物。在英國,癡呆癥是十大死亡原因中唯一的疾病,而沒有預(yù)防,阻止或減緩其進(jìn)展的治療方法。
Vendruscolo說:“盡管淀粉樣蛋白假說是一個(gè)普遍的觀點(diǎn),但它尚未得到充分驗(yàn)證,部分原因是淀粉樣蛋白-β低聚物很難檢測(cè)到,因此對(duì)于引起阿爾茨海默氏病的原因有不同的看法。”“因此,準(zhǔn)確靶向寡聚體的抗體的發(fā)現(xiàn)是監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展,確定其病因并最終使其得到控制的重要步驟。”
缺乏檢測(cè)低聚物的方法一直是阿爾茨海默氏癥研究進(jìn)展的主要障礙。這阻礙了有效的診斷和治療干預(yù)措施的發(fā)展,并導(dǎo)致淀粉樣假說的不確定性。
該研究的第一作者弗朗切斯科·艾普萊斯(Francesco Aprile)博士說:“低聚物很難檢測(cè),分離和研究。”“我們的方法允許生成盡管具有異質(zhì)性但仍能靶向寡聚體的抗體分子,我們希望這可能是邁向新診斷方法的重要一步。”
該方法基于最近十年在錯(cuò)誤折疊疾病中心開發(fā)的抗體發(fā)現(xiàn)方法。基于抗體-抗原裝配體的計(jì)算裝配,該方法使得能夠設(shè)計(jì)用于具有挑戰(zhàn)性的抗原的抗體,例如僅在很短時(shí)間內(nèi)存活的抗原。
通過使用能夠靶向寡聚體的特定區(qū)域或表位的合理設(shè)計(jì)策略,以及廣泛的體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn),研究人員設(shè)計(jì)了一種對(duì)寡聚體的親和力至少高三個(gè)數(shù)量級(jí)的抗體超過其他形式的β淀粉樣蛋白這種差異是使抗體能夠特異性定量體外和體內(nèi)樣品中寡聚物的關(guān)鍵特征。
研究小組希望該工具能夠?yàn)槭芩ト跣约膊∮绊懙娜藗儼l(fā)現(xiàn)更好的候選藥物和設(shè)計(jì)更好的臨床試驗(yàn)。他們還共同創(chuàng)立了Wren Therapeutics,這是一家位于健康化學(xué)孵化器中的衍生生物技術(shù)公司,位于最近開放的健康化學(xué)大樓中,其使命是吸收劍橋大學(xué)提出的想法并將其轉(zhuǎn)化為發(fā)現(xiàn)的東西。治療阿爾茨海默氏病和其他蛋白質(zhì)折疊錯(cuò)誤的新藥。
該抗體已由大學(xué)的商業(yè)化機(jī)構(gòu)Cambridge Enterprise申請(qǐng)專利。