Открытый атлас поверхностных белков клеток создадут для более точной доставки лекарств

Проект Deliverome планирует создать крупный открытый атлас белков на поверхности человеческих клеток и определить, какие из них способны не только распознавать нужный тип клетки, но и переносить связанный с ними молекулярный «груз» внутрь. Разработчики рассчитывают, что такой ресурс поможет искать новые способы адресной доставки лекарств, однако пока речь идёт о создании исследовательских методов и базы данных, а не о готовой технологии лечения.

Проект возглавляют Бекка Карлсон (Becca J. Carlson) и Бобби Холлингсворт (Bobby Hollingsworth), соучредители некоммерческой исследовательской организации Deliverome Bio. Проект публично запустили 27 мая 2026 года при стартовом финансировании в размере 5 млн долларов от подразделения Radial Института Astera (Astera Institute).

В августе Бекка Карлсон также стала одним из получателей поддержки в рамках предпринимательской инициативы Harold Newman and David Galas Entrepreneurial Initiative Фонда Фанни и Джона Герца (Fannie and John Hertz Foundation). Эта программа предоставляет научным предпринимательским проектам участников сообщества Hertz финансирование в размере до 25 тыс. долларов, а также консультации и наставничество.

Главная проблема — лекарство должно попасть в нужную клетку

Создать молекулу, способную воздействовать на определённый патологический процесс, недостаточно. Для многих современных методов терапии необходимо доставить эту молекулу в конкретную ткань, а иногда — внутрь строго определённого типа клеток, минимально затронув остальные.

Особенно сложной эта задача становится для крупных терапевтических молекул, антител, белков, нуклеиновых кислот и систем генетического редактирования. После попадания в кровоток они сталкиваются с биологическими барьерами, распределяются между различными органами и могут накапливаться не там, где требуется.

Одним из способов решить проблему служат белки клеточной поверхности. Разные типы клеток несут разные сочетания таких белков, поэтому некоторые из них можно использовать как своеобразный молекулярный «адрес».

Если терапевтическую систему заставить избирательно связываться с белком, характерным для нужных клеток, вероятность попадания препарата в целевую ткань может увеличиться.

Найти правильный «адрес» недостаточно

Однако наличие белка на нужной клетке — только часть задачи.

Для многих лекарств требуется, чтобы после связывания с поверхностным белком весь комплекс оказался внутри клетки. Этот процесс называется интернализацией. Часто он происходит посредством эндоцитоза: клеточная мембрана захватывает рецептор вместе со связанной молекулой и формирует внутриклеточный пузырёк.

Разные поверхностные белки интернализуются с неодинаковой скоростью. Один рецептор может быстро переносить связанный груз внутрь, тогда как другой преимущественно остаётся на мембране.

Кроме того, важна дальнейшая судьба молекулы. После захвата клеткой она может попасть в нужный внутриклеточный компартмент, вернуться обратно на поверхность или быть направлена в лизосому, где биологические молекулы расщепляются.

Поэтому для адресной терапии необходимо знать не только, где расположен рецептор, но и насколько эффективно он способен транспортировать терапевтический груз.

Именно этих систематических данных не хватает

Поверхностные белки уже играют огромную роль в фармакологии. В опубликованном ранее компьютерном анализе человеческого «поверхностного протеома» — совокупности потенциальных белков клеточной поверхности — исследователи выделили 2886 белков. В той же работе сообщалось, что 66% одобренных лекарств, представленных на тот момент в базе DrugBank, воздействовали на белок клеточной поверхности.

Тем не менее систематической информации о таких белках всё ещё недостаточно.

Существующие базы позволяют оценивать, какие гены или белки представлены в разных тканях, но, по мнению создателей Deliverome, значительно хуже отвечают на два ключевых для доставки вопроса: сколько конкретного поверхностного белка фактически присутствует на разных типах человеческих клеток и насколько эффективно он способен захватывать связанные молекулы.

Данные об интернализации особенно фрагментарны, а стандартизированного масштабного метода её сравнения для большого количества поверхностных белков пока нет.

Из-за этого поиск новых рецепторов для адресной доставки нередко требует последовательного экспериментального тестирования множества кандидатов.

Deliverome объединит протеомику и функциональную геномику

Для определения количества поверхностных белков команда собирается использовать масс-спектрометрию. Этот аналитический метод позволяет идентифицировать белки и количественно оценивать их содержание в биологических образцах.

Отдельное направление будет посвящено функциональной геномике — методам, с помощью которых можно проверять роль большого количества генов и белков в определённом клеточном процессе. В Deliverome их планируют использовать, чтобы определить, какие поверхностные белки действительно способствуют попаданию молекулярного груза внутрь клеток.

Разработчики рассчитывают проводить такие измерения с высокой пропускной способностью и одновременно исследовать тысячи потенциальных поверхностных мишеней.

Первая стадия проекта рассчитана прежде всего на разработку и проверку методов измерения содержания белков и их способности обеспечивать интернализацию. В дальнейшем команда планирует масштабировать протеомный анализ на здоровые ткани человека и ряд заболеваний, а исследования захвата молекул — на десятки клеточных моделей.

Данные хотят публиковать открыто и готовить для анализа искусственным интеллектом

Deliverome создаётся в формате Focused Research Organization (FRO) — специализированной исследовательской организации, сформированной для решения конкретной научно-технической задачи в ограниченный период.

В отличие от обычной академической лаборатории, такой проект ориентирован не столько на отдельные научные статьи, сколько на создание общей инфраструктуры: методов, реагентов и крупных стандартизированных наборов данных.

Команда намерена публиковать результаты по мере их получения, а не ждать завершения всего проекта. Данные планируется предоставлять в открытом доступе и структурировать таким образом, чтобы их можно было использовать для вычислительного анализа и машинного обучения.

Цель разработчиков — в течение пяти лет в десять раз увеличить число потенциально практически применимых мишеней для точной доставки лекарств.

Это пока заявленная цель проекта, а не продемонстрированный результат.

Почему проект может быть особенно важен для генетической медицины

Проблема доставки хорошо видна на примере препаратов на основе рибонуклеиновой кислоты (РНК).

Терапевтическая молекула может эффективно подавлять патологический ген в лабораторной клеточной культуре, но при введении в организм ей необходимо попасть в нужную ткань. Для некоторых органов такие системы уже разработаны гораздо лучше, чем для других.

Создатели Deliverome указывают, что многие современные платформы доставки генетических препаратов особенно хорошо работают в печени, тогда как адресное воздействие на другие органы остаётся более сложной задачей.

Новые рецепторы, способные одновременно отличать нужный тип клеток и эффективно переносить груз внутрь, потенциально могли бы расширить число тканей, доступных для генной и РНК-терапии.

Это может быть особенно актуально для редких генетических заболеваний, при которых молекулярная причина болезни известна, но подходящего способа доставки терапии к поражённой ткани пока нет.

Открытый атлас не гарантирует появление новых лекарств

Несмотря на масштаб замысла, Deliverome пока находится на ранней стадии.

Команде сначала предстоит разработать и валидировать методы, собрать достаточное количество человеческих биологических образцов и показать, что измерения содержания и интернализации белков воспроизводимы между разными тканями и экспериментами.

Даже хорошо подходящий поверхностный белок не обязательно станет успешной лекарственной мишенью. Необходимо учитывать его присутствие в здоровых органах, возможную токсичность воздействия, скорость интернализации, внутриклеточный маршрут груза и различия между пациентами.

Кроме того, данные атласа сами по себе не покажут, что конкретная система доставки безопасна и эффективна у человека. Каждый созданный на их основе препарат всё равно должен будет пройти доклиническую оценку и клинические исследования.

Поэтому непосредственный эффект проекта, если он будет успешным, вероятнее всего, будет заключаться не в создании одного лекарства, а в уменьшении количества проб и ошибок на ранних этапах разработки многих различных терапевтических систем.

Схожая проблема особенно заметна при лечении заболеваний центральной нервной системы: ранее МКБ-11 рассказывал, как белковая «корона» наночастиц может использовать естественные рецепторы клеток для доставки лекарств через гематоэнцефалический барьер.

Литература

Carlson B. J., Hollingsworth B. The Deliverome Project: How to break the delivery bottleneck in precision medicine. — Institute for Progress, 2026, May 27. — The Deliverome Project.

Pferdehirt B. Radial Supports The Deliverome Project: Building the missing data layer for precision medicine delivery. — Astera Institute, 2026, May 27. — Astera Institute.

Fannie and John Hertz Foundation. Harold Newman and David Galas Entrepreneurial Initiative. — 2026. — Hertz Foundation.

Bausch-Fluck D., Goldmann U., Müller S., van Oostrum M., Müller M., Schubert O. T., Wollscheid B. The in silico human surfaceome // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2018. — Vol. 115, No. 46. — P. E10988–E10997. — DOI: 10.1073/pnas.1808790115.

Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики  ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор Medical Insider,  а также автор статей.

E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;

ПроДокторов;

НаПоправку

Medical Insider