Компания Сайно Байолоджик (Sino Biological Inc.) объявила о запуске XPressMAX™ Cell-Free Protein Synthesis Kit — набора для бесклеточного синтеза белков. Он предназначен для лабораторий, которые используют искусственный интеллект (ИИ) и высокопроизводительный отбор, то есть быструю проверку большого числа молекул-кандидатов, при разработке лекарственных антител.
Речь идет не о готовом лечении для пациентов, а об исследовательском инструменте. Такие решения помогают быстрее получать и проверять белки-мишени и фрагменты антител — молекулы, из которых в дальнейшем могут создаваться новые препараты.
Как работает бесклеточный синтез белков
Обычно белки получают в живых клетках: ученые вводят в них генетическую инструкцию, а клетки затем производят нужную молекулу. Это может занимать много времени и требовать тонкой настройки условий.
Бесклеточный синтез устроен иначе. В нем используют не живые клетки, а подготовленную реакционную смесь, содержащую компоненты, необходимые для «считывания» генетической инструкции и сборки белка. По данным компании, XPressMAX™ основан на лизате кишечной палочки Escherichia coli (E. coli), то есть на содержимом бактериальных клеток после их разрушения.
Набор содержит компоненты для транскрипции и трансляции. Транскрипция — это переписывание генетической информации в молекулу рибонуклеиновой кислоты, а трансляция — сборка белка по этой инструкции.
Что именно можно получать
XPressMAX™ позволяет запускать синтез белка напрямую с плазмидных или полимеразных цепных реакций (ПЦР)-шаблонов. Плазмида — это небольшая кольцевая молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты, которую часто используют как носитель генетической инструкции. ПЦР — метод, позволяющий быстро получить много копий нужного участка генетического материала.
Набор ориентирован на поиск антительных препаратов и, по заявлению компании, подходит для быстрой экспрессии и проверки нескольких типов молекул: однодоменных фрагментов антител на основе вариабельного домена тяжелой цепи (VHH), одноцепочечных вариабельных фрагментов антител (scFv), антигенсвязывающих фрагментов антител (Fab), а также мини-белков.
Антитела — это белковые молекулы иммунной системы, которые способны узнавать определенные мишени. В лекарственной разработке это свойство используют, чтобы создавать препараты, направленные, например, против опухолевых клеток, воспалительных молекул или патологических белков.
Зачем здесь искусственный интеллект
ИИ может быстро предлагать большое число вариантов антител или их фрагментов. Но после вычислительного отбора каждую перспективную молекулу все равно нужно получить в лаборатории и проверить: связывается ли она с нужной мишенью, сохраняет ли правильную форму, может ли быть биологически активной.
Именно этот этап часто становится узким местом. По данным Сайно Байолоджик (Sino Biological Inc.), система XPressMAX™ позволяет завершать синтез за 3 часа, демонстрирует показатель успешного получения белка более 99% и поддерживает формирование сложных дисульфидных связей. Дисульфидные связи — это химические «мостики» внутри белка, которые помогают ему сохранять правильную пространственную форму.
Компания также сообщает, что на базе XPressMAX™ создала высокопроизводительную систему бесклеточной экспрессии, способную проверять более 2000 молекул scFv и VHH за 3–4 недели.
Что говорят в компании
«XPressMAX™ — значительный шаг вперед среди исследовательских инструментов и реактивов для разработки терапии нового поколения. Объединяя быстрое и надежное получение белков с интеллектуальным отбором, мы помогаем партнерам сокращать сроки поиска антител без ущерба для качества», — заявил Роб Берджесс (Rob Burgess), директор по коммерческому развитию Сайно Байолоджик США (Sino Biological US, Inc.).
По словам Цзе Чжан (Jie Zhang), генерального менеджера Сайно Байолоджик (Sino Biological), ИИ меняет подход к отбору антител, но требует систем получения белков, которые соответствуют ему по скорости и производительности. Он отметил, что XPressMAX™ позволяет быстро получать даже сложные белки — в отдельных случаях за 3 часа.
Почему это важно
Для пациентов такие технологии важны косвенно. Чем быстрее исследователи могут получить и проверить антительные молекулы, тем быстрее перспективные кандидаты переходят к следующим этапам разработки. Однако между лабораторным инструментом и лекарством для клинического применения остается длинный путь: доклинические исследования, испытания безопасности и эффективности, а затем регуляторная оценка.
Контекст о том, как антительные подходы и новые клеточные технологии используются в медицине, можно увидеть на примере материала «Одна инъекция против болезни Альцгеймера: ученые создали “супер-клетки”, очищающие мозг от токсичных бляшек».
Литература
- Sino Biological Inc. XPressMAX™ Cell-Free Protein Synthesis Kit: product announcement / Sino Biological Inc.