Разработан простой и дешевый метод очистки иммуноглобулинов

Созданный в Китае полимер, функционализированный фрагментами бороновых кислот, позволяет дешево и быстро очистить антитела (также известные как иммуноглобулины) для изучения и диагностики заболеваний. Иммуноглобулины представляют собой Y-образные белки, которые вырабатывает иммунная система для нейтрализации таких чужеродных объектов, как бактерии и вирусы, среди которых встречаются и патогенные. Таким образом, выделение и очистка антител представляет собой весьма важный этап этих медицинских процедур.

Существующий стандарт, применяющийся для выделения иммуноглобулина G [immunoglobulin G (IgG)] основан на применении белка A – протеина бактериального происхождения, который связывается с нижним фрагментом Y-образной молекулы IgG и последующем хроматографическом выделении. Однако существующий метод не лишен многочисленных недостатков, к которым относится низкая стабильность белка А и жесткие условия, необходимые для выделения свободного иммуноглобулина из ассоциата. Эти недостатки побудили Жена Лю (Zhen Liu) с коллегами найти альтернативу существующим методам.

Сосредоточив исследования не на попытке воссоздать молекулярную структуру протеина А, а на попытке воссоздать его свойства, как материала, исследователи разработали лигандную систему, содержащую диамин-бороновые кислоты, которые реагируют с цис-диоловыми фрагментами гликановых цепей антитела (располагающихся посередине белковой «буквы Y»), образуя при этом бороновые эфиры при физиологических значениях pH.

Исследователи ввели полученные лиганды на основе бороновых кислот в мезопоры полимера, что позволило осуществлять селективное связывание антител не только на основе их химических свойств, но и на основе их размеров. Гликопротеины, не представляющие собой иммуноглобулины, не могли проникнуть в поры полимера и прореагировать с бороновыми кислотами.

Франтишек Свек (Frantisek Svec), эксперт по пористым полимерам из Национальной Лаборатории Лоуренса Беркли, высоко оценивая полученные в группе Лю практические результаты, тем не менее, сомневается в интерпретации причин необычной селективности нового материала. Он предполагает, что небольшой размер пор нового материала позволяет предположить, что в нем доступна для связывания иммуноглобулинов лишь небольшая доля внутренней поверхности. При этом Свек полагает, что новый подход может оказаться весьма востребованным в биотехнологии.

Лю предполагает, что для новой технологии выделения антител можно будет найти большое количество областей применения – это может быть предварительная обработка взятых для исследования образцов крови или иммунологический анализ. Он также уверен, что масштабирование размера полимера в перспективе может сделать возможным промышленное выделение антител для биофармацевтической промышленности. Источник: Chem. Sci., 2012, DOI: 10.1039/c2sc20125a. Антитела связываются с лигандами, внедренными в мезопоры полимера. (Рисунок из Chem. Sci., 2012, DOI: 10.1039/c2sc20125a).