Прорывная терапия антителами нацелена на ген риска болезни Альцгеймера и дает надежду на эффективное лечение

В недавней статье, опубликованной в Journal of Alzheimer's & Dementia, исследователи представили и охарактеризовали новую платформу на основе моноклональных антител (mAbs).

Введение

Данная платформа предназначена для разработки будущих подходов к лечению болезни Альцгеймера (БА) и состоит из аполипопротеина Е (ApoE) - Christchurch (Ch) - вдохновленных mAbs, анти-ApoE-гепарансульфатных протеогликанов (HSPG) и анти-ApoE-группоспецифических антигенов (GAGs). Эти компоненты направлены на ген ApoE, являющийся надежным генетическим фактором риска развития спорадической БА.

В частности, эти мАБ были разработаны для ингибирования взаимодействия между ApoE и HSPG с использованием рекомбинантных конструкций HSPG-домена ApoE3 и ApoE3Ch. Исследователи также изучили, конкурируют ли эти мАБ за связывание гепарина для снижения цитотоксичности ApoE-производных in vitro и фосфорилирования тау in vivo. Примечательно, что тау - это белок, связанный с микротрубочками (MAP), который при БА образует нерастворимые филаменты, приводящие к образованию нейрофибриллярных клубков, а гепарин - это сульфатированный полисахарид, широко используемый в хирургии для предотвращения образования тромбов.

Справочная информация

Ранее исследователи выявили уникальный случай колумбийской женщины с мутацией E280A в гене пресенилина-1 (PSEN1), что сделало ее генетически предрасположенной к развитию деменции в возрасте 40 лет. Удивительно, но деменция сохранялась у нее до 70 лет. Несмотря на высокий уровень амилоида, у нее наблюдались более низкие, чем ожидалось, патология тау и нейродегенерация. Эта женщина была гомозиготна по редкому варианту APOE3, названному Christchurch (APOE3Ch) по имени города в Новой Зеландии, где он был обнаружен. Важно отметить, что мутация Christchurch R136S в HSPG-связывающем домене также участвует в связывании с рецепторами липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и белком, связанным с рецепторами ЛПНП (LRP).

Об исследовании

В данном исследовании ученые провели обширный поиск в базах данных PubMed и Medline с целью изучения методов лечения АД, направленных на борьбу с ApoE. Они обнаружили различные биологические препараты, предназначенные для снижения уровня ApoE, но ни один из них не был направлен на аминокислотный остаток аргинина (Arg) в позиции 136 мутировавшего гена-носителя PSEN1 (случай Крайстчерча). Эта мутация обеспечивает защиту от аутосомно-доминантного AD (ADAD) - более агрессивной формы AD.

Исследователи синтезировали пептиды, соответствующие N-концевой (аминокислоты 114-144) HSPG-связывающей области дикого типа (WT) и Ch-вариантов гена ApoE3. Эти пептиды вызывали иммунный ответ у мышей, что привело к появлению линий клеток гибридомы, секретирующих высокоспецифичные анти-АпоЕ-антитела. С помощью иммуноферментного анализа (ELISA) исследователи провели скрининг супернатантов этих гибридомных клонов, определив в итоге 7C11.mAb и 1H4.mAb как наиболее перспективные антитела.

Кроме того, исследователи изучили потенцию и селективность этих антител в отношении различных вариантов ApoE и провели высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ) для оценки их сродства к гепарину. Также была проведена оценка снижения цитотоксичности и общей эффективности этих антител in vitro.

Результаты

Анализ связывания показал, что библиотека мАБ дифференцированно нацелена на все тестируемые варианты ApoE. Антитела против ApoE3-HSPG, особенно 7C11 и 1H4, проявляли высокую селективность в отношении вариантов ApoE2 и ApoE4.

Биологические анализы подтвердили, что 7 С 11 обладает наибольшим сродством к связыванию с ApoE4. Эксперименты in vitro показали, что 7 С 11 эффективно снижает связывание ApoE4-HSPG, уменьшая цитотоксичность, а введение мутации Ch на ApoE4 отменяет цитотоксичность.

Аффинная хроматография и дальнезападный блоттинг подтвердили, что эти мАБ конкурентно ингибируют взаимодействие между ApoE и ГАГами в месте ApoECh. Интравитреальные инъекции ApoE3 мышам P301S Tg приводили к накоплению нитей тау в сетчатке, которое купировалось анти-ApoE антителом 7C11.mAb, что свидетельствует об уменьшении тауопатии, вызванной ApoE3, in vivo.

Выводы

Среди мАб, направленных на HSPG-связывающий домен ApoE3/ApoE3Ch, 7C11.mAb оказался наиболее актуальным кандидатом благодаря высокому сродству к ApoE4, наиболее сильному фактору риска позднего развития БА, и клинической значимости для ApoE3.

Важно отметить, что ни один из мАБ не связывался с мышиным ApoE, что подчеркивает их специфичность для человеческого ApoE. Однако эта специфичность также создает трудности при оценке их доклинической эффективности на мышиных моделях.

Авторы предлагают в будущих исследованиях изучить несколько подходов к таргетингу ApoE, чтобы повысить шансы найти эффективную терапию для всех пациентов с БА.

Кроме того, в дальнейших исследованиях следует изучить действие 7 С 11 при прогрессирующей тауопатии. Хотя исследователи предполагали ограниченный терапевтический потенциал анти-ApoE3Ch мАб, их подход, вдохновленный сообщением о случае замедленного снижения когнитивных способностей, вызванного мутацией ApoE Ch, имеет большие клинические перспективы.

АпоЕ-специфические антитела могут стать ценным инструментом для выявления разрушительных (ApoE4) и защитных (ApoE3Ch) вариантов in vivo и потенциально способствовать созданию будущих терапий, модифицирующих АД, путем уменьшения патологии тау.

https://www.news-medical.net/news/20231006/Breakthrough-antibody-therapy-targets-Alzheimers-risk-gene-offers-hope-for-effective-treatment.aspx