Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Как сделать антитела в растениях

15.06.2010 Наука и жизнь

Разработка, созданная русскими исследователями, дает возможность приобрести недорогие и действенные антитела против раковых клеток.

Мы знаем, что антителами именуют особые иммунные белки, каковые оказывают помощь нам избавиться от заразы. Суть их работы в том, дабы специфично определить чужеродную молекулу (которая возможно либо бактериальным токсином, либо белком, формирующим оболочку вируса, либо чем-то ещё). Связанные с антителами «плохие» их владельцы и молекулы-патогены обезвреживаются и уничтожаются иммунными клетками.

  

Табак возможно применять как фабрику для выработки противораковых антител. (Фото Karlheinz Oster / Corbis.) Галлы на корне, вызванные заразой бактерии Agrobacterium tumefaciens. (Фото Nigel Cattlin / Visuals Unlimited / Corbis.) Схема антираковой лекарственной молекулы, сделанной на базе трастузумаба: к антителам, распознающим раковые клетки (фактически трастузумаб), привязаны молекулы, проникающие вовнутрь неё и блокирующие клеточное деление. (Рисунок CarolMike Werner / Visua‹ ›

Как сделать антитела в растениях

Иммунитет в привычном нам виде – со особыми органами, с огромным числом различных клеток и белков – считается характерной чертой животных, да да и то не всех, а в основном позвоночных (не смотря на то, что кое-какие элементы иммунной совокупности возможно найти и у беспозвоночных). Исходя из этого мы бы очень сильно удивились, поведай нам кто-нибудь про растительные антитела.

Однако, такие существуют, и у них имеется кроме того особое наименование на британском: «plantibody» – «plant», растение + «antibody», антитело (на русском окажется что-то наподобие «раститело»). Но обращение тут идёт не о собственных антителах растений, а о животных белках-иммуноглобулинах, гены которых засунули в растительный организм.

 

Для чего это пригодилось? Не будет преувеличением заявить, что без разнообразных способов, основанных на применении антител, современные медицина и биотехнология были бы как без рук.

Иммуноглобулины употребляются везде, от очистки нужных молекул от сопутствующего «мусора» до диагностики: к примеру, в случае если нам необходимо найти какого-нибудь паразита в биологическом примере, то посредством высокоспецифичных и прочно связывающихся с паразитом антител возможно выяснить кроме того ничтожное его количество. Несложного перечисления всех аналитических и препаративных способов с антителами хватило бы на полноценную статью, даже если не упоминать об иммунотерапии, в то время, когда антитела употребляются для противодействия опухолямлибо с паразитами.

 

Но где их забрать? Очевидный ответ – из иммунизированных животных: мы вводим крысе, либо козе, либо зайцу какой-нибудь антиген (к примеру, бактериальный белок), а позже очищаем из крови животного необходимые нам иммуноглобулины. Но иммунитет в ответ на антиген производит множество разновидностей антител, и позже приходится нужную разновидность с нужными чертями отделять от вторых.

Существует ещё разработка моноклональных антител, в то время, когда мы приобретаем клон иммунных клеток, синтезирующих лишь один вариант иммуноглобулинов. Но таковой способ сам по себе также не несложен, достаточно заявить, что он основан на слиянии двух клеток в одну: В-лимфоцит, несущий данные о нужном антителе, объединяется с раковой миеломной клеткой. Полученный гибрид приобретает от миеломы способность и бессмертие вечно делиться, и в один момент он создаёт антитела.

Но, в случае если мы желаем взять большое количество антител – к примеру, для клинического лечения – то появляется новая неприятность: в случае если делать их по гибридомной технологии, то это займёт много времени.

   

В общем, простые способы получения антител с нужными чертями достаточно трудоёмки и относительно непросты. Исходя из этого в какой-то момент исследователям пришла в голову идея применять тут успехи генной инженерии. Другими словами забрать ДНК, кодирующую иммуноглобулин с нужными чертями, и засунуть в растение.

Практика продемонстрировала, что приобретать антитела в растениях будет существенно проще, дешевле и надёжнее: много иммуноглобулинов возможно взять, не прибегая к иммунизации, не применяя вакцины и патогены – растительные клетки сами насинтезируют необходимый белок. А приобретать трансгенные растения существенно проще, чем трансгенных животных.

В прошедшем сезоне растительные антитела упоминались в связи с лихорадкой Эбола. Экспериментальный препарат ZMapp, что спас жизнь нескольким больным, представляет собой гуманизированные иммуноглобулины против заразы, полученные из растений.

Сперва мышей передавали вирусом, по окончании чего мышиные В-клетки, начавшие синтез иммуноглобулинов против Эболы, проводили через гибридомный способ и приобретали множество клонов, каковые создавали большое количество видов разнокачественных антител против одного и того же вируса. Среди них выбирали самых лучших, и из клеток, каковые их синтезировали, добывали иммуноглобулиновый ген.

Потому, что принадлежал он животному, в нём поменяли кое-какие фрагменты на человеческие – потому такие антитела и именуют гуманизированными, что они являются животно-людскую химеру. Делают так чтобы иммуноглобулины, происходящие из чужого организма, сами не провоцировали иммунную совокупность человека на враждебный ответ. Наконец, полученный ген вводили в растения табака, создававшие много антител.

Как снабдить растительную клетку чужим геном? Сперва последовательность, кодирующую иммуноглобулин, вставляют в ДНК бактерии Agrobacterium tumefaciens. Сама по себе она – патоген, вызывающий появление корончатых галлов – опухолевых образований на растении. Наряду с этим у неё имеется превосходная с позиций генной инженерии особенность: бактерия может часть собственного генома передавать растительной клетке, причём бактериальная ДНК встраивается в растительную хромосому.

Другими словами A. tumefaciens представляет собой природный генноинженерный инструмент, приспособленный для работы с растениями. Всё, что требуется от человека – сделать так, дабы необходимый ген (к примеру, ген иммуноглобулина) был в том куске бактериальной ДНК, что будет внедрён в ДНК растительной клетки.

Не менее важно, дабы бактерия смогла удачно пробраться в растение, инфицировать его. У растений же имеется собственные методы, как противостоять инфекционному вторжению. Исходя из этого изучения, посвящённые бактерии и взаимодействия общим проблемам растения, выясняются весьма кстати для таковой, казалось бы, чисто задачи, как получение растительных антител. Так что неудивительно, что проект сотрудников НИИ физико-химической биологии им.

Белозерского Екатерины и Татьяны Комаровой Шешуковой, что так и именуется: «Фундаментальные и биотехнологические нюансы патогена и взаимодействия растения», пару дней назад стал лауреатом премии московской мэрии для молодых учёных. В ходе проекта уже удалось взять кое-какие серьёзные результаты: к примеру, оказалось, что газообразный метанол, что растения выделяют при повреждении, нужен для защиты от бактерий.

Более того, метанол является сигналом, благодаря которому повреждённое растение даёт предупреждение соседей об опасности. Другими словами, если вы желаете ввести в растительные ткани бактерию с иммуноглобулиновым геном, вам необходимо учитывать метанольную оповещения и систему защиты.

 

Новые информацию о том, как растение защищается от вторжения патогена, разрешили создать биотехнологическую платформу для антител и производства вакцин в клетках растений. В 2011 году Татьяна Комарова и её коллеги из Университета физико-химической биологии имени А.Н.Белозерского, Университета генетики имени Н.И. Вавилова и Онкоцентра им Н.Н. Блохина разместили в PLoS ONE статью, где обрисовывали получение растительных антител, применяемых при лечении рака груди.

Сам по себе таковой препарат существует в далеком прошлом называющиеся трастузумаб, либо «Герцептин» – связываясь с онкобелком одной из разновидностей опухолей, иммуноглобулины подавляют рост рака. Авторы работы взяли трансгенные растения табака, каковые синтезировали эти антитела. Тесты подтвердили, что растительный трастузумаб так же прекращает деление опухолевых клеток и останавливает развитие заболевания.

Исследователи пошли дальше и «обучили» растения синтезу ещё трёх видов антител: первое блокирует развитие кровеносных сосудов в опухоли, тем самым замедляя её рост, два вторых направлены против самих клеток рака молочной железы. Испытания на животных продемонстрировали, что новые иммуноглобулины владеют более высокой противораковой активностью, чем коммерческий «Герцептин». По окончании испытаний они смогут быть рекомендованы как диагностические и терапевтическое средство при лечении злокачественной опухоли (очевидно, в случае если результаты опробований окажутся хорошими).

Растительные антитела смогут стать недорогой и действенной альтернативой простым клиническим препаратам, причём не только при онкозаболеваниях, но и при зараз, наподобие сезонного гриппа. Не смотря на то, что, очевидно, использование растительных антител в онкологии приводит к наибольшему интересу.

Авторы проекта уверяют, что посредством их технологии возможно обеспечить персонифицированную иммунотерапию, другими словами за достаточно непродолжительное время (около 6 недель) возможно создать вакцину, нацеленную против личного варианта онкозаболевания. Остаётся лишь захотеть исследователям успеха в предстоящих опытах.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

Садовый бизнес. ч.3. Как продавать свои растения


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,