Kleine antilichamen zijn veelbelovend voor de behandeling van kanker

Met behulp van antilichamen afkomstig van alpaca’s heeft een onderzoeksteam van de Universiteit van Kentucky een hulpmiddel ontwikkeld dat zou kunnen leiden tot nieuwe therapieën om de groei van verschillende soorten kanker te stoppen.

Hoewel kankeronderzoekers weten dat een eiwit genaamd PRL-3 verband houdt met de groei van darm-, borst-, long-, huid- en bloedkanker, is er weinig begrip over hoe het werkt vanwege een gebrek aan hulpmiddelen om het effectief te bestuderen.

Met unieke alpaca-antilichamen, bekend als nanobodies, ontwikkelde het team onder leiding van UK Markey Cancer Center-onderzoeker Jessica Blackburn, Ph.D., het eerste effectieve hulpmiddel om zich specifiek op PRL-3 te richten.

De ontdekking brengt wetenschappers een stap dichter bij de ontwikkeling van een medicijn dat de expressie van PRL-3 en de groei van kanker kan stoppen, zegt Blackburn.

“De nanobodies zijn waardevolle nieuwe hulpmiddelen die onderzoekers kunnen helpen beter te begrijpen hoe PRL-3 bijdraagt ​​aan de progressie van kanker”, zegt Blackburn, universitair hoofddocent aan de afdeling Moleculaire en Cellulaire Biochemie van het UK College of Medicine. “Uiteindelijk opent deze ontdekking nieuwe mogelijkheden voor het ontwikkelen van betere behandelingen om kanker te bestrijden en het leven van patiënten te verbeteren.”

De PRL-3 nanobodies, ontwikkeld in samenwerking met UK’s Protein Core, lieten veelbelovende resultaten zien in laboratoriumtests die in het tijdschrift werden benadrukt PLOS EEN.

De nanobodies waren in staat om PRL-3 in kankercellen te identificeren en zich te hechten aan de actieve plaats van het eiwit, waardoor het mogelijk het vermogen om kankergroei te bevorderen verstoort. Bovendien verminderden de nanobodies de interactie tussen PRL-3 en een ander eiwit, CNNM3 genaamd, waarvan bekend is dat het de groei van kanker in diermodellen bevordert.

Blackburn zegt dat het vermogen van de nanobodies om PRL-3 in kankercellen te lokaliseren, onderzoekers nieuwe inzichten zal geven in welke andere eiwitten of moleculen het interageert, wat zal bijdragen aan het begrip van zijn functie bij kanker. Hun vermogen om zich te hechten aan PRL-3 zou ook potentieel kunnen hebben voor therapeutische ontwikkeling.

“Nanobodies die zich op andere eiwitten richten, zijn al in klinische proeven voor een verscheidenheid aan ziekten bij de mens, dus het zou mogelijk kunnen zijn dat een PRL-3-nanobody wordt gebruikt als een medicijn om aan PRL-3 te binden en de activiteit ervan te remmen, ” zei Blackburn.

Alpaca’s zijn een van de weinige dieren die nanobodies produceren, ook wel bekend als antilichamen met een enkel domein of antilichamen met alleen een zware keten. Nanobodies zijn 10 keer kleiner dan gewone antilichamen. Door hun grootte kunnen ze een cel binnendringen op manieren die een normaal antilichaam niet kan, wat een veelbelovend hulpmiddel biedt voor het begrijpen van ziekte en medicijnontwikkeling.

“Nanobodies zijn de ‘hot’ nieuwe onderzoekstool geworden vanwege hun kleine omvang, stabiliteit, hoge affiniteit, hoge specificiteit, gemakkelijke manipulatie en gemakkelijke productie. Er zijn nu meer dan 2.000 publicaties met nanobodies vermeld in PubMed, “zei Lou Hersh , Ph.D., een professor in de afdeling Moleculaire en Cellulaire Biochemie en directeur van UK’s Protein Core.

Het VK is slechts een van de weinige instellingen die momenteel alpaca-nanobodies produceren die worden gebruikt voor biomedisch onderzoek. In de afgelopen zes jaar heeft de UK Protein Core onderzoekers geholpen meer dan 100 nanobodies te genereren om eiwitten aan te pakken die betrokken zijn bij een verscheidenheid aan ziekten bij de mens, waaronder kanker, diabetes, neurologische aandoeningen en virussen zoals COVID-19.

Dit proces vereist samenwerking van experts uit verschillende disciplines, gespecialiseerde apparatuur en natuurlijk alpaca’s. Om de nanobodies te maken, worden de alpaca’s geïmmuniseerd met het betreffende eiwit en zes weken later verzamelen onderzoekers bloedmonsters. Vervolgens worden de nanobodies die zich op het eiwit richten, geïdentificeerd, geïsoleerd, getest en gereproduceerd in het laboratorium.

The Protein Core heeft een samenwerking met een lokale alpacaboerderij, waar de dieren het grootste deel van het jaar verblijven. Ze hebben UK’s North Farm bezocht om zich te laten vaccineren en bloed te laten trekken.