Исследователи в Калифорнийском университете, Медицинская школа Сан-Диего обнаружила, что своего рода сахарная молекула, распространенная к шимпанзе, гориллам и другим млекопитающим, но не, нашла, у людей вызывает сильную иммунную реакцию у некоторых людей, вероятно ухудшая условия, в которых хроническое воспаление является главной проблемой.Этот нечеловеческий сахар сиаловой кислоты является компонентом в некоторых препаратах биотехнологии, и может ограничивать или подрывать их терапевтическую эффективность в некоторых пациентах, ученые сообщают в письме, изданном в успехе онлайн 25 июля о выпуске журнала Nature Biotechnology.
Однако они также предлагают простую модификацию процессу изготовления лекарственного средства, который мог решить проблему.Наличие нечеловеческой примеси сахара сиаловой кислоты, названной кислотой N-glycolyneuraminic или Neu5Gc, долго было известно, но игнорировалось, потому что считалось, что здоровые человеческие иммунные системы не реагировали на него, сказал Аджит Варки, Мэриленд, преподаватель медицины и клеточной и молекулярной медицины в Медицинской школе Сан-Диего UC. «Теперь мы знаем что быть неверными». «Нам все подвергают этого нечеловеческого сахара», добавил Варки. «Это – часть нашей диеты, и особенно изобилующий красным мясом. Все мы развиваем антитела к Neu5Gc, но эта иммунная реакция варьируется значительно по людям.
Между тем Neu5Gc от животной пищи может быть включен в человеческое тело. Для большинства людей это может не быть проблемой. Но для некоторых, иммунная реакция к объединенному Neu5Gc может усилить процесс хронического воспаления.
Это не причина никакой болезни или условия, но мы полагаем, что это могло бы быть сродни добавляющему топливу к существующему огню».Каждая животная клетка скрыта в сахарных молекулах, служащих жизненными точками контакта для взаимодействия с другими клетками и их окружающей средой. Одновременно, приложенный сахар является целями инфекционных болезней как грипп, малярия и холера.
«Сиаловие кислоты требуются для выживания, но они также используются, чтобы напасть на Вас», сказал Варки, который является основателем и соруководителем Научно-исследовательского и Учебного центра Glycobiology в Сан-Диего UC. «Они являются критическими для вещей как мозговая пластичность и почечная функция, но много инфекционных агентов свойственно им, и некоторые даже покрывают себя этим сахаром, чтобы избежать обнаружения. В эволюционных терминах, если у Вас есть сиаловая кислота, Вы собираетесь быть атакованными.
Но у Вас нет его, Вы собираетесь умереть».Возможно, из-за этого эволюционного давления, различные разновидности могут иметь различные виды сиалових кислот.
У млекопитающих существует два главных типа: Neu5Gc и Neu5Ac, отличающиеся одним атомом кислорода. У людей есть только версия «Ac»; у других млекопитающих также есть версия «GC».
Это человечески-определенное изменение, вероятно, произошло два миллиона или три миллиона лет назад, сказал Варки, кто также co-directs Центр Обучения Научному исследованию в Anthropogeny в UCSD. «Никто не знает, почему, но это, возможно, было отобрано инфекционной болезнью, как малярия»Несмотря на то, что версии Ac и Gc очень похожи в структуре, единственное различие в атоме кислорода признано человеческой иммунной системой, развивающей антитела к нечеловеческому сахару.
В этом и заключается проблема, сказанный Варки. Антитела естественно распространяют белки, идентифицирующие и нейтрализующие захватчиков, таких как вирусы или бактерии. Часть того процесса включает воспаление, попытка хозяина убить и удалить инвазивные клетки или ткани, воспринятые, чтобы быть вредной.Если существует сильный гуморальный иммунный ответ к включенному в диету Neu5Gc, заканчивающееся воспаление могло бы нанести ущерб человеку.
Это может частично объяснить ассоциации между определенными продуктами и повышенным риском болезней, связанных с воспалением, такими как рак и сердечные приступы – болезни, которые редки у других приматов.Проблема может также быть усилена наличием Neu5Gc в лекарствах, разработанных через рекомбинантную биотехнологию, некоторые из которых фактически используются, чтобы лечить воспалительные заболевания. Загрязнение Neu5Gc неизбежно с текущими методами, сказал Варки, потому что многие, биотерапия, такая как антитела, факторы свертывающей системы крови или гормоны произведена с помощью клеток, тканей или сыворотки из млекопитающих источников, естественно содержащих нечеловеческую сиаловую кислоту.Varki и коллеги в настоящее время изучали несколько биотерапевтических агентов в клиническом использовании и находили нечеловеческую сиаловую кислоту в почти всех них, несмотря на то, что в изменении сумм.
Они также сообщают, что антитела anti-Neu5Gc от нормальных людей взаимодействовали с Neu5Gc-содержанием лекарственного средства, используемого, чтобы лечить некоторые формы рака, производя иммунные комплексы в пробирке. Мыши с подобным человеку дефектом в синтезе Neu5Gc также генерировали антитела anti-Neu5Gc, когда введено с лекарственным средством и очистили его от кровообращения быстрее. Эти проблемы не были замечены с другим иначе подобное лекарственное средство, которое, оказалось, было практически свободно от Neu5Gc.
«Обоснованно предположить, что для некоторых пациентов, у которых есть проблемы с некоторыми препаратами, это может быть частью причины, почему», несмотря на то, что намного больше потребностей, которые будут сделаны, чтобы решить детали», сказал Варки.Между тем ученые UCSD развили роман все же простой раствор: Добавьте человеческую сиаловую кислоту к процессу изготовления лекарственного средства.
Версия Ac, сказал Варки, конкурирует с версией GC, уменьшая возможности версии GC, превращающей его в конечный продукт.«В наших начальных анализах это удаляет низкоуровневое загрязнение GC в препаратах», сказал Варки. «Это просто и должно только потребовать незначительного одобрения FDA для регулирования процесса.
Мы думаем, что, в то время как мы идентифицировали проблему, мы также придумали ответ, по крайней мере для некоторых препаратов».Соавторами исследования является Дариус Гадери, Рэйчел Э. Тейлор, Веред Пэдлер-Каравани и Сандра Диас, все медицинские факультеты и клеточная и молекулярная медицина в Сан-Диего UC и в Научно-исследовательском и Учебном центре Glycobiology.Источник: Калифорнийский университет, медицинские науки Сан-Диего