Получены высокоспецифичные антитела, распознающие только мутантный вариант HER2

Для некоторых белков достаточно одной мутации, чтобы они перестали нормально работать и начали участвовать в развитии рака. Несмотря на это, такие мутантные белки могут очень сильно напоминать нормальные белки, так что направленная против них терапия вредит здоровым клеткам. Создание моноклональных антител, которые бы специфично распознавали только белки с точечными мутациями и при этом не затрагивали нормальные, все еще остается нетривиальной задачей при разработке противоопухолевых препаратов. В исследовании, опубликованном в Nature Chemical Biology, авторы получили несколько клонов антител, способных специфично распознавать только рецептор HER2 с точечными мутациями S310F и S310Y, не затрагивая нормальный вариант белка.

В некоторых опухолях наблюдается сверхэкспрессия рецептора HER2 или увеличение числа копий кодирующих его генов. Именно на повышенной экспрессии HER2 в опухолевых клетках по сравнению со здоровыми основана избирательность таких препаратов, как трастузумаб. Однако может также происходить гиперактивация HER2 за счет появления онкогенных мутаций, а не его сверхэкспресии. Чаще всего встречаются мутации S310F и S310Y во внеклеточном домене. Эти мутации характерны для многих типов рака и приводят к гетеро- и гомодимеризации HER2 без повышения его экспрессии, способствуя гиперактивации и онкогенезу.

Чтобы получить необходимые антитела, авторы применили особую методику скрининга и инженерии антител, которая имитирует естественный процесс их образования в организме. Для обеспечения так называемого аффинного созревания наилучшие кандидаты антител, нацеленные на S310F и S310Y, подвергали нескольким раундам мутаций и отбора, в результате чего они становились все более специфичными и аффинными к целевым участкам антигена. Так были получены несколько антител, наиболее специфичных и аффинных к HER2 с мутациями S310F и S310Y.

С помощью криоэлектронной микроскопии авторы изучили пространственное взаимодействие полученных ими антител с мутантными вариантами HER2 и установили, что они структурно имитируют участок рецептора, называемый димеризационным плечом. За счет более высокой аффинности полученные антитела подавляют димеризацию HER2 и его активацию.

Далее авторы создали на основе наиболее удачных клонов конструкты (T-cell engagers), которые одновременно связываются с целевым мутантым вариантом HER2, а также активируют Т-клетки, способствуя уничтожению опухоли. Полученные T-cell engagers против S310F и S310Y HER2 обеспечивали избирательное уничтожение раковых клеток in vitro и показали хорошую эффективность на мышах с ксенографтами in vivo. Мыши не теряли в весе и хорошо переносили терапию. Однако авторы отмечают, что отсутствие побочных эффектов может быть связано с различиями между рецепторами HER2 мышей и человека, так что антитела хуже связывают мышиные белки дикого типа. 

Таким образом, авторы доказали принципиальную возможность разработки антител, нацеленных на точечные онкогенные мутации, на примере S310F/Y HER2. Удалось установить, что созданные антитела подавляют димеризацию и активацию НER2, имитируя димеризационное плечо этого рецептора. T-cell engagers на основе наиболее успешных клонов против S310F/Y HER2 показали высокую эффективность в качестве потенциальных терапевтических противоопухолевых агентов.

Антитело к биомаркеру рака яичника, конъюгированное с радиоактивным изотопом, подходит для диагностики или терапии