Глик, Пастернак - Молекулярная биотехнология - 2002 (947307), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Тн-клетки играют в этом процессе ключевую роль, а при ВИЧ-инфекции они перестают функционировать. Как только вирус внедряется в Тн-клетку, он становится защищенным от иммунной системы орщнизма и начинает оказывать свое разрушающее действие на Тн-клетки. В результате размножения вируса в инфицированной клетке происходит ее лизис. Пораженная клетка действует как фабрика по производству ВИЧ-гликопротеина (ар!20)„который вызывает разрушение Т,- клеток и других Т-лимфоцитов. Пораженная клетка сливается с другими Тнклетками, формируя синцитий, который не способен выполнять функции, свойственные индивидуальным Т -клеткам.
Н Основным следствием ВИЧ-инфекции являьчся неспособность иммунной системы организма обеспечивать его защиту от обычных бактериальных и вирусных инфек~!ий, которые в конце концов приводят к гибели больного, несмотря на лечение антибиотиками и другими срелствал!и.
На первом этапе ВИЧ-инфекции происходит взаимодействие между гликопротеином оболочки вируса мол. массой 120 кДа (яр!20) и рецептором на поверхности Тп-клеток — СЬ4 (рис. 10.16, А). !и кйго поражение Т, -клеток блокируется антителами к СП4; процесс замедляется также при избытке свободного белка СО4. Однако ни один из этих способов не приводит к Рве. !0.16.
ВИЧ-инфекция н ее терапия. А. Связывание ВИЧ с Т;клеткой опссрсдуется контактнронапием вирусного белка 00120 с Т„;клеточным поверхностныы белком С124. Б. На поверхности ВИЧ-инфицированной клетки находится белок вр!20, с которым может снязыдатьсд свободный химерный комплекс СР4 — токсин. Попав внутрь инфицированной клетки, токсиновак часть химсрной молекулы убивает ес. уничтожению вируса. Один из подходов, обеспечивающих как защиту '!'н-клеток, так и инактивацию вируса, заключается в создании химерного белка, состоящего из фрагмента молекулы СО4 и Гс-фрагмента иммупоглобулина.
Свойства этого белка, называемого СО4-иммуноалгезином, определяются составными частями его молекулы; СО4-компонент связывает Вр!20 и блокирует ВИЧ, а имму2юглобулиновый обеспечивает замедление разрушения молекулы в плазме н ее связывание с клетками, несущими Микробиологическое произволство лекарственных срслств 223 рецептор к антителу. После присоединения СР4-иммуноадгезина к свободной вирусной частице или к инфицированной клетке запускается реакция опосредованной антителами клеточной цитотоксичности, которая обеспечивает уничтожение вируса или пораженной им клетки.
Другой подхол, позволяющий контролировать развитие ВИЧ-инфекции, заключается в создании системы мечения ВИЧ-пораженных клеток для их специфического уничтожения. Например, если сшить два фрагмента ДНК, один из которых кодирует рецептор СГ)4, а другой — внутриклеточный токсин Рзаидо!попах(зкзотоксин А), то мы получим ген, кодируюп!ий химерный белок с комбинированными свойствами (рис.
10.17). Экзотоксин А Рзеиг(аталаз— это белок с мол. массой 66 кДа, состоящий из трех доменов: домен ! отвечает за связывание с клеткой, 11 — за проникновение белка в клетку, 1П вЂ” за присоединение АПР-рибозы к эукариотическому факгору элонгации (ЕГ-2), что приводит к его инактивации. Химерный белок СР4 — экзотоксин А Рзеиг(оталаз вместо домена 1 содержит болыпую часть последовательности СР4 (рис. 10.17), в результате чего обладает и цитотоксической активностью экзотоксина Рхеш(или!паз, и яр!20-связываю!цей акп!вностью СР4. На поверхности всех ВИЧ-пораженных клеток находится <ликопротеин яр!20, поэтому СП4-домен химерного белка соединяется исключительно с этими клетками. Присоелинившись к инфицированной клетке, химерный белок проникаег внутрь нее при участии домена Плазмивв 77-првмозор 'з Домен РР4 Домел 1П зязозоксилв Домен П зкзотоксвна Райт связывания с рябо«омой Рас. 10.17.
Генетически сконструированный химерль!и комплекс СР4 — экзотоксил А Рзеиаатол!аз. Использовал промотор бвктсрлофагв Т7 Рз со!в П экзотоксина А Рзеиг(итог!аз. Затем экзотоксиновая часть химерного белка инакпзвирует фактор элонгации ЕЕ-2, участвующий в синтезе белка. Это препятствует дальнейшему синтезу белка, что в конце концов приводит к гибели клетки. Таким' образом„СГ)4-домен «помечает« ВИЧ-пораженные клетки, а экзотоксин выступает в роли «наемного убийцыв.
Синтезируясь в Е. са!!, химерный белок образует нерастворимые цитоплазматическис включения. Их растворякп в гуанидингидрохлориде и выделяют с помощью быстрого разведения и анион-обменной хроматографии. Полученный таким образом белок с успехом выдержал проверку в контрольной культуре клеток. Однако в организме человека на Рзеидатапаз-компонент химерного белка может возникнуть иммунная реакция, и не исключено„что его придется вводить вместе с каким-либо иммуносупрсссантом, например циклоспорином. Нужно име гь в виду„ что описанный выше способ борьбы с ВИЧ-инфекцией находится на начгитьной стадии разработки„хотя в буду!цем и может оказаться весьма эффект ивным.
Полобные иммунопрепараты обладают досгаточно высокой эффективностью, что позволяет применять их в низких дозах и свести к минимуму побочное действие на иммунную систему. Кроме того, они мо!ут оказаться полезными для лечения различных новообразований, а иногда и заменять химиотерапию. На пораженные клетки можно «нацслитьв и другие цитотоксичные белки, например лифтерийный токсин или растительный токсин рицин. Впрочем, даже при 224 !ЛАВА!0 оптимальном развитии событий пройдет еще несколько лет, прежде чели терапевтическое применение рекомбинантных экзотоксинов станет рутинным. ЗАКЛЮЧЕНИЕ С помощью клонирования специфических генов и последующей нх экспрессии в бактериях получен ииелый ряд белков, которые можно будет использовать в качестве лекарственных препаратов.
Больпиинство этих белков имеют эукзриотическое происхождение, так что для выделения нужного гена сначала получают препарат мРНК, обогащенный интересующими исследователя фракциями, затем создают кДНК- библиотеку н встраивают соответствующую ДНК в подходящий век~ар для экспрессии. Произведя обмен участков родственных генов, кодирующих аналогичные белковые домены, или прямо заменяя сегменты клонированного гена, копирующие функцион шьные части белка, можно создавать новые модификации таких белков. В качестве лекарственных средств можно использовать и некоторые ферменты. Например, для снижения вязкости слизи, которая накапливается в легких больных муковисцидозом, применяют в виде аэрозоля рекомбинантпую ДНКазу 1 и альгинатлиззу.
С развитием технологии рекомбинантных ДНК и разработкой способов получения моноклонзльных антител, а также с установлением струкиурьи и функций иммуноглобулинов появился интерес к использованию специфических антител для лечения различных заболеваний. Работа с генами антител облегчается тем, что отдельные дол«сны молекулы антитела выиюлняют разные функции. Лекарственные вещества или фермениы можно присоединять к моноклонюиьным анти- телам или их Рх-фрагментали, специфичным в отношении поверхностных белков определенных клеток, например опухолевых. При этом лекарственное вещество может находиться в инертной форме.
Если предполагаются многократные введения таких комплексов, то их иммуноглобулиновый компонент должен представлять собой антитело или фрагмент антитела человека; это позволяет предотвратить развитие перекрестной иммунной реакпии и сенсибилизацию больного. Если же предполагается использовать в этих целях моноклональные антитела грызунов, их структуру следует максимально приблизить к структуре антител человека. Для этого в последних достаточно заменить СРК-учзсткии на аналогичные фрагменты антител грызунов.
Нелавно удалось провести отбор и синтез моноклональных антител человека с помощью Е. со!!. Генноинженерные методы позволяют получать уникальные лекарственные средства, которые представляют собой комплекс белка, связывающегося со специфическими клетками, например ВИН-инфицированными, и токсина. Этот полхол пока только разрабатьивзется, но его перспективы обнадеживают. ЛИТЕРАТУРА ВагЬав СХ., Ш, Гу. К.
Впгсоп. 1996. бе!ессйоп апс! его!сии!оп оГ!и!81и-аГГипйгу Ьвипап апй-чга! апииЬос1!ев. 7«е«и«7г В!о!ге!и«ио1. 14: 230 — 234. Вйги! К. Е., В. %. %а1кег. 1991. 8!пя!е с!пйп апбЬос!у вапаЫе ге8йопв. 7«еасв В!огесйао!. 9: 132 — 137. ВгйпЬпапп Н., Е. Н. Раи, О. Л. Рй1хбега!4, М.Фй11йп8Ьаип,1. Равсап. 1991. ВЗ(Ру)-РЕ38КОЕ1., а ып81е-сЬаш шцпвпсяохип Гйа! сацвев согпр!еие ге8геввйоп оГ а Ьшпап сагсшоша 1и шке. Ршс. Асаг!. Асад. 5сб К9А 88: 8616 — 8620. Вгйййепиапп М., Н. М.
Сав1сеу, С. Теа!е, Н. %айшапп, 6. Т. %ПЬаипв„М. А. Япгапй, М. В. 1л1епЬегйег. 1989. А герепоиге оГ ипопос!опа1 апбЬосйев счйи 1щшап Ьезху с1изшв Ггопи Сгапвйеп1с ппсе. Ргос. Лаг!. Аеас!. Ясй. КуА 86: 6709 †67. Вгуп К. А., Л. Могйепй„С. 1пеав, О. Яииий11и, $. А. Магввегв, Л. Б. Лойпвоп, Р. Соввпш, Я. М.
СЬапиоиг„Р. М. УУпгш, Т. Сгейогу, Л. Е. Пгоорипап, О. Л. Сароп. 1990. Вйо!оцйса! ргорегсйев оГ а СГ74 йпишппозс1Ьевйп. Фа!иге 344: 667 — 670. ВпеЬпег Л., К. Кпйо1рЬ. 1991. Кепагвгасюп, рипбсайоп апс! сйагасиегйхасюп оГ гесошЬ!пап! РаЬГгайшепив ргос1исес! ш Е. сора Всо/Ге«7иао!ор~ 9и 157- ! 62. Микробиологическое производство лекарственных средств 225 |в-в|вв Впг1оп О. К.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
