Исследователи из Боннского университета выделили молекулу ДНК, которая подходит для борьбы с аллергическим контактным дерматитом у мышей. Аптамер связывается с определенными веществами-мессенджерами иммунной системы, делая их неэффективными. Это работает даже если активный ингредиент наносится на кожу в виде мази.

Рабочие группы, участвующие в исследовании, надеются, что кремы-аптамеры, подобные этому, также могут быть пригодны для лечения других кожных заболеваний. Результаты были опубликованы в журнале Molecular Therapy — Nucleic Acids .

ДНК — это длинная молекула, в которой различные элементы соединены в ряд, подобно буквам в предложении. Так же, как предложение хранит информацию, так же могут хранить и нити ДНК. В то же время ДНК липкая, почти как своего рода мини-липучка. Она существует в хромосомах в виде двух параллельных нитей, «липкие поверхности» которых обращены друг к другу.

Аптамеры, однако, одноцепочечные. Это позволяет им связываться с другими молекулами и влиять на их функцию. С какими молекулами они связываются, зависит от последовательности их элементов. Различные аптамеры связываются с различными молекулами очень специфическим образом. И именно этот момент делает их интересными для исследования активных ингредиентов.

Рыбалка в библиотеке аптамеров
«Сегодня сравнительно легко производить огромные библиотеки аптамеров, последовательность которых различается случайным образом», — объясняет профессор, доктор Гюнтер Майер из Института LIMES (аббревиатура означает «Жизнь и медицинские науки») в Боннском университете. «Некоторые из этих библиотек содержат в миллионы больше потенциальных активных ингредиентов, чем людей, живущих на Земле».

Если вы хотите ингибировать определенную целевую структуру с помощью аптамеров, вам нужно использовать их всего лишь как рыболовные крючки: если вы окунете их в смесь, к ним прилипнут нужные нити аптамера.

«Мы использовали этот метод для выделения аптамеров, которые прикрепляются к определенному иммунному белку под названием CCL22», — говорит Майер, который также является членом трансдисциплинарных исследовательских направлений «Материя» и «Жизнь и здоровье» в Боннском университете. «Затем мы химически модифицировали и дополнительно оптимизировали эти хиты».

Графическая аннотация. Кредит: Молекулярная терапия — Нуклеиновые кислоты (2024). DOI: 10.1016/j.omtn.2024.102254
Аттрактант иммунной системы

CCL22 — это то, что известно как хемокин, вещество, которое контролирует миграцию клеток в организме. Если определенные иммунные клетки обнаруживают элементы бактерии или вируса, они высвобождают хемокины и таким образом призывают на помощь защитные силы организма.

Аналогичная ситуация происходит и при аллергическом контактном дерматите : белки организма изменяются под воздействием аллергена, например, ожерелья, содержащего никель. Эти фактически безвредные изменения воспринимаются иммунной системой как чужеродные, что, среди прочего, приводит к высвобождению CCL22. Затем CCL22 привлекает Т-клетки, которые мигрируют к месту действия. Результатом является аллергическая реакция.

Мазь Аптамер помогает мышам
«Теперь мы ввели мышам аптамер против CCL22», — объясняет коллега Майера профессор, доктор Ирмгард Фёрстер. Ученый проводит исследования в области «Иммунологии и окружающей среды» в Институте LIMES Боннского университета, а также является членом кластера передового опыта «ImmunoSensation2» и трансдисциплинарной исследовательской области «Жизнь и здоровье».

«Это в определенной степени блокировало хемокин. Образно говоря, нос Т-клеток больше не мог обнаружить аттрактант, связанный с аптамером».

В результате аллергическая реакция кожи уменьшилась после лечения аптамером. Невероятно, но это работает даже если активный ингредиент наносится на воспаленные участки в виде мази. «Это позволило нам впервые показать, что аптамеры также можно вводить в этой форме», — говорит Гюнтер Майер.

«Два ведущих автора, Анна Йончик и Марлен Готтшалк, проводившие эксперименты, сами были удивлены этим результатом и воодушевлены будущим терапевтическим потенциалом».

Теперь исследователи хотят выяснить, работает ли это и для других кожных заболеваний. «Также может оказаться возможным лечить такие состояния, как атопический дерматит или даже злокачественную меланому с помощью специальных кремов- аптамеров против этого или других целевых белков », — надеется Ирмгард Фёрстер. «Однако наши результаты пока применимы только к мышам. Еще предстоит выяснить, применим ли этот подход и к людям».