В то время как несколько химических соединений показали обещание, стимулирующее iNKT клетки у мышей, их способность активировать человеческие iNKT клетки была ограничена.Теперь, международная команда ведущих иммунологов, молекулярных биологов и химиков во главе с преподавателем химии Университета Коннектикута Эми Хауэлл сообщает в Клетке о Химической Биологии создание нового комплекса, который, кажется, сделал имущественных исследователей, искали.Комплекс – измененная версия более раннего синтезируемого лиганда – очень эффективная при активации человека iNKT клетки. Это также отборное – поощряющий iNKT клетки, чтобы выпустить определенный набор белков, известных как цитокины Th1 – которые стимулируют неприкосновенность антиопухоли.
Одно из ограничений более ранних комплексов было их тенденцией заставить iNKT клетки выпускать порыв различных цитокинов. Некоторые цитокины включили иммунную реакцию тела, в то время как другие выключили ее. Противоречивая деятельность цитокина препятствовала эффективности комплексов.Новый комплекс – названный AH10-7 – исключительно структурирован так, чтобы не происходил.
«Одна из целей в этой области состояла в том, чтобы определить комплексы, которые выявляют более предубежденный или отборный ответ от iNKT клеток, и мы смогли включить особенности в AH10-7, который сделал это», говорит Хауэлл, который изучал роль glycolipids в модуляции человеческой иммунной системы больше 20 лет.Прочное исследование, годы в процессе создания, также прикладные, продвинуло структурный и 3D компьютерный анализ моделирования, чтобы определить основное основание для успеха нового комплекса.
Эти очень подробные исследования того, что происходит на молекулярном уровне, открывают новые пути для исследования и могли привести к развитию еще более эффективных комплексов.«Мы синтезировали новый комплекс, продемонстрировали его эффективность с биологическими данными и узнали больше о его взаимодействиях с белками через кристаллографию рентгена и вычислительный анализ”, говорит адъюнкт-профессор Университета Коннектикута химии Хосе Гэскон, специалист в кванте и молекулярной механике. «Мы предоставляем протоколы так, чтобы другие ученые могли рационально связанные с дизайном молекулы, которые выявляют желаемые ответы от iNKT клеток».
Молекулярный анализ помог утвердить и объяснить результаты эксперимента.«Выставляя кристаллизованную форму молекулярного комплекса к высокой интенсивности делают рентген луча в австралийском Синхротроне, мы смогли получить подробное 3D изображение молекулярного взаимодействия между инвариантным естественным клеточным рецептором убийцы Т и AH10-7», говорит соответствующий автор Жером Ле Нур, структурный биолог с Институтом Открытия Биомедицины в университете Монаша в Австралии. «Это позволило нам выявить структурные факторы, ответственные за потенцию AH10-7 в активации iNKT клетки. Это ценное понимание могло привести к развитию еще более эффективных антиметастатических лигандов».
Усилия использовать терапевтический потенциал человеческих iNKT клеток начались 20 лет назад с открытия что естественные и синтетические формы glycolipid лигандов, известных как альфа-galactosylceramides, или?-GalCers, если коротко, были мощные активаторы iNKT клеток. Ученые немедленно признали свою возможную стоимость в борьбе с раком и другими болезнями.
Они? Лиганды-GalCer служат крошечными владельцами дока в нашей иммунной системе, помогающие представляющие антиген клетки привлекают и связывают с iNKT клетками, таким образом, они могут быть активированы, чтобы убить раковые клетки или отбить болезнетворные микроорганизмы и других иностранных захватчиков.Первая многообещающая версия синтезируемого?-GalCer был комплексом, известным как KRN7000. В то время как KRN7000 сильно стимулировал iNKT клетки и у мышей и у людей, он вызвал выпуск наводнения многих типов цитокинов, ограничив его потенциал для клинических заявлений.
С тех пор исследователи искали новые изменения KRN7000, которые поддерживают их эффективность в активации человека iNKT клетки, также одобряя выпуск сильной опухоли, борясь с цитокинами Th1.В текущем исследовании Хауэлл и коллеги сделали две значительных модификации к? Лиганд-GalCer в попытке сделать его более эффективным. Они нашли, что включение hydrocinnamoyl сложного эфира к сахару стабилизировали лиганд и держали его близко к поверхности представляющей антиген клетки, таким образом усиление ее способности состыковаться и стимулировать человеческие iNKT клетки.
Кроме того, сокращение от части основы sphingoid молекулы, кажется, начинает критический уклон цитокина Th1. Оба изменения, работающие в тандеме, усилили эффективность всего молекулярного комплекса с точки зрения активации человека iNKT клетки, говорит Хауэлл.
Чтобы далее утвердить эффективность AH10-7, исследователи проверили новый комплекс у диких мышей, а также частично «гуманизировали» мышей, геномы которых были изменены, чтобы подражать человеческой iNKT клеточной реакции. В частности, AH10-7, как показывали, был, по крайней мере, столь же эффективным как KRN7000 при подавлении роста клеток меланомы у частично гуманизированных мышей.