Onderzoekers van de George Mason University hebben de exacte locatie ontdekt waar twee eiwitten die verantwoordelijk zijn voor het verbergen van kankercellen voor het immuunsysteem zich binden. Deze ontdekking biedt een nieuwe benadering voor de ontwikkeling van nieuwe kankerimmunotherapiegeneesmiddelen die als pil kunnen worden toegediend, vergeleken met bestaande intraveneuze therapieën. De bevindingen werden in juli 2019 gepubliceerd in de Tijdschrift voor biologische chemie .

Volgens Amanda Haymond, hoofdauteur van de studie en onderzoeker in het Centre for Applied Proteomics and Molecular Medicine en Institute for Biohealth Innovation, de ontdekking werd mogelijk gemaakt door een in eigen huis ontwikkelde eiwitverftechnologie, gefinancierd door het programma Innovative Molecular Analysis Technology (IMAT) van het National Cancer Institute.

"Het doel van IMAT is om de creatie van nieuwe technologieën te ondersteunen die wetenschappers in staat stellen om transformatieve ontdekkingen te doen in kankeronderzoek die voorheen niet mogelijk waren, "Tony Dickherber, directeur van het IMAT-programma, zei.

De eiwitverftechnologie, ontwikkeld onder financiering van de National Institutes of Health, is inderdaad transformerend. Het proces begint met twee of meer eiwitten die, wanneer ze aan elkaar zijn gebonden, ziekte rijden. De wetenschappers gebruiken kleine molecuulkleurstoffen om de gebonden eiwitten te schilderen, en dan hakt een chemische reactie die bekend staat als denaturatie ze op. De laatste stap is wanneer wetenschappers een massaspectrometer gebruiken om de ongeverfde gebieden te identificeren, dat is waar de eiwitten elkaar raken.

Huidige technologieën in vroege fase van medicijnontdekking, zoals kristallografie, zijn vaak ingewikkeld, duur, en tijdrovend. De eiwitverftechnologie identificeert specifiek eiwit-eiwit touchpoints, met de nadruk op een ideale locatie en recept om te volgen voor de ontwikkeling van geneesmiddelen. Het recept, samen met het feit dat de technologie snelle prestatietests van het medicijn mogelijk maakt, betekent dat de resultaten in enkele dagen kunnen worden geproduceerd, in plaats van jaren.

Om voort te bouwen op dit succes, het Mason-team moest meer grenzen verleggen. In het nieuwe artikel, het team beschrijft hoe ze hun technologie hebben verbeterd, rapportage van de ontwikkeling en optimalisatie van een nieuwe eiwitkleurstof die met succes is getest op klinisch relevante eiwitcomplexen, PD-1 en PD-L1. De publicatie onthult ook nieuwe bevindingen die chemisch ontcijferen hoe kleurstoffen interageren met eiwitten, wat al tientallen jaren een mysterie is voor wetenschappers.

"Het geheim van het gebruik van de eiwitverftechniek is het hebben van het perfecte kleurstofmolecuul met precies de juiste structuur om stevig aan eiwitten te binden, ' zei Haymond.

Monet Geneesmiddelen, een nieuw opgericht farmaceutisch bedrijf gevestigd in Prince William County, Virginia, is een partnerschap aangegaan met het Mason-team om exclusieve licenties te verlenen voor patenten die eigendom zijn van de universiteit, die de eiwitverftechnologie in grote lijnen bestrijken.

"We hebben veel getalenteerde docenten bij Mason die baanbrekende technologieën creëren, maar er zijn partnerschappen nodig om de impact te maximaliseren. In dit geval, de impact versnelt het paradigma van de ontdekking van geneesmiddelen, "Lance Liotta, mededirecteur van het Centre for Applied Proteomics and Molecular Medicine, zei.

Hoewel de indrukwekkende technologie het potentieel heeft om het ontdekkingsproces van geneesmiddelen te transformeren, het is gebaseerd op een bescheiden begin.

"Het begon met een simpel idee dat we in het lab konden testen. Dit is een goed voorbeeld van waarom we de belemmerende gedachten dat iemand hier al aan gedacht moet hebben, altijd moeten negeren, of dat een experiment nooit zou werken. Enkele van de eenvoudigste ideeën kunnen leiden tot de grootste ontdekkingen, ' zei Haymond.