Молекулярный самонаводящийся маяк является детищем соавтора исследования и лауреата Нобелевской премии Кэри Маллис, доктора философии, которая изобрела полимеразную цепную реакцию (ПЦР), широко распространенный лабораторный метод, используемый для репликации ДНК.Один конец самонаводящегося маяка состоит из ДНК-аптамера, небольшого фрагмента ДНК, который можно выбрать из миллиардов кандидатов на основе его способности прочно связываться с конкретной целью. В этом тестовом случае аптамер специально нацелился на Streptococcus группы A, бактерии, вызывающие стрептококковое горло и инвазивные кожные инфекции, при этом не затрагивая человеческие клетки.
Другой конец самонаводящегося маяка — это альфа-Гал, разновидность молекулы сахара. Люди естественным образом вырабатывают антитела против альфа-Gal.
Это потому, что альфа-Гал чужероден для людей. Его производят другие млекопитающие и некоторые микробы. У людей вырабатываются антитела против него, когда мы едим мясо или подвергаемся воздействию микробов, производящих альфа-Gal, в окружающей среде.Чтобы протестировать самонаводящийся маяк — или «Alphamer» — против живых стрептококковых бактерий, Маллис заручился помощью Виктора Низета, доктора медицины, профессора педиатрии и фармации Калифорнийского университета в Сан-Диего, чья лаборатория изучает, как патогены взаимодействуют с иммунной системой человека.
Исследовательская группа обнаружила, что альфамеры не только связывают стрептококки и привлекают анти-Gal антитела к бактериальной поверхности, они также помогают иммунным клеткам человека поглощать и убивать бактерии, покрытые альфамерами.Исследование предлагает первое доказательство того, что альфамеры обладают потенциалом перенаправлять уже существующие антитела на бактерии и быстро активировать антибактериальный иммунный ответ.
«Нашим следующим шагом будет тестирование альфамеров на животных моделях инфекции бактериями с множественной лекарственной устойчивостью, которые представляют угрозу для здоровья населения, такими как MRSA», — сказал первый автор Саша Кристиан, доктор философии, приглашенный научный сотрудник Калифорнийского университета в Сан-Диего и заместитель директора по исследованиям. в Altermune Technologies, компании, основанной Муллисом для разработки альфамеров в уникальных терапевтических средствах. «Между тем, мы также будем настраивать Alphamer, чтобы сделать его более мощным и устойчивым к разложению организмом».Если альфамеры продолжат подавать надежды, исследователи смогут применить ту же концепцию для атаки любого типа бактерий или вирусов, или, возможно, даже раковых клеток.
«Мы представляем будущее, в котором врачи будут иметь в своем распоряжении случай, полный специфических для патогенов альфамеров», — сказал Низет. «Они видят инфицированного пациента, идентифицируют бактерии-возбудители и извлекают соответствующий альфамер, чтобы немедленно заручиться поддержкой иммунной системы в лечении инфекции».Анимация технологии Alphamer доступна по адресу: https://youtu.be/5cfxhu3YqGs.