3 октября Нобелевский комитет объявил троих Нобелевских лауреатов по химии в 2018 году. Ими стали Фрэнсис Арнольд, Джордж Смит и Грегори Винтер.

Френсис Арнольд награждена за исследование о направленной эволюции ферментов, а Смит и Винтер — за исследование пептидов и антител. Последние получили Нобелевскую премию за поиск новых молекул пептидной природы, в том числе антител с использованием метода фагового дисплея. Используя биологические процессы с его помощью создаются обширные библиотеки разнообразных по природе пептидных молекул.

Пептиды – органические соединения, в составе которых содержатся различные аминокислоты. Традиционно химики пользовались трудоемким методом химического синтеза, который позволял соединить аминокислоты посредством химических связей. Получить с его помощью библиотеку пептидов крайне сложно, несмотря на имеющийся метод твердофазного синтеза. За него в 1984 году присудили Нобелевскую премию Роберту Брюсу Меррифилду. 

Метод же фагового дисплея позволяет получать огромные библиотеки (до миллиона) различных пептидов, которые потенциально обладают физиологической функцией.

Антитела – это те же пептиды, которые также состоят из последовательности аминокислот, но при этом имеют определенную структуру, более сложную в сравнении с простыми пептидами. Они способны специфически взаимодействовать с рецепторами, имеющимися на каждой клетке, и блокировать их, что приводит к нужному биологическому эффекту. Чем сложнее строение антитела, тем комплиментарнее оно к человеческому организму. Блокировка происходит за счет того, что антитело подходит к клетке, взаимодействует с конкретным рецептором по принципу «ключ-замок», чем препятствует развитию того или иного биологического пути. Таким образом, можно блокировать, например, развитие опухолевых клеток.

Синтезированный Смитом и Винтером препарат (Adalimumab) – это, по сути, антитело, которое идентично иммуноглобулину человека. Оно селективно связывается с фактором некроза опухоли и блокирует его. 

Новая эра в химиотерапии – это иммунотерапия с использованием моноклональных антител. Антитела – эффективные терапевтические препараты. Благодаря их способности находить и блокировать практически любой рецептор клетки, их применяют не только как самостоятельные агенты, но и как средства адресной доставки. Этот принцип используется в развивающейся сейчас области – конъюгатов лекарств с антителами.

«В своей работе мы ищем низкомолекулярные соединения пептидной природы, которые по своему строению похожи на антитела, но при этом их получение проще, они более стабильны и оказывают такой же терапевтический эффект. Они эффективны для адресной доставки к клеткам. В нашем случае для терапии рака предстательной железы,» - говорит о своей научной работе и.о. ректора РХТУ Александр Георгиевич Мажуга.