Будущий репертуар
В июле специализированные медицинские СМИ сообщили: российские ученые создали крупнейшую в мире библиотеку человеческих антител. Информацию распространила компания "Биокад", которая в 2015 году уже представляла подобное собрание: коллекция Megan Lib содержала образцы 1 тыс. доноров. В 2017-м компания довела этот показатель до 1,7 тыс., получив репертуар свыше 700 млрд молекул.
Библиотека — это несколько пробирок с несколькими десятками миллилитров раствора. Она содержит фрагменты антител от более чем 1,7 тыс. доноров, или свыше 700 млрд различных молекул, экспонированных на бактериофагах. Последний показатель — репертуар, от его свойств зависит потенциал для нахождения в библиотеке молекул, обладающих необходимыми свойствами. Этого объема хватает на сотни проектов. "Простое коллекционирование различных антител особого смысла не имеет, а вот создание такой библиотеки целесообразно для разработки лекарственных средств на основе моноклональных антител и CAR-T-клеточных вакцин,— говорит руководитель отдела проточной цитометрии в онкогематологии компании "Биолайн" Любовь Купрова.— Это современные эффективные противоопухолевые средства и ряд других препаратов. Подобная библиотека способна значительно сократить научный поиск компании".
Игроков, которые могут осуществлять разработки такого уровня, в России немного: госпожа Купрова называет только "Биокад" и "Генериум". Согласно данным "Биокада", библиотеки антител со значительно меньшим количеством доноров есть и у представителей Big Pharma: Pfizer, Medimmune (научно-исследовательского подразделения компании AstraZeneca) и MorphoSys. Еще один гигант мирового фармрынка, Novartis, в апреле сообщал о планах регистрации первой CAR-T терапии для лечения рецидивирующего или рефрактерного острого В-клеточного лимфобластного лейкоза у детей и молодых пациентов, в связи с чем логично предположить наличие собственной библиотеки человеческих антител и у этой компании.
К удивлению "Ъ", и представители Big Pharma, и опрошенные российские компании комментарии по теме не предоставили. Первые — сославшись на необходимость запрашивать подобную информацию в головном офисе и недостаток времени, вторые, видимо, по причине отсутствия собственных библиотек ("Р-Фарм" так и сообщила "Ъ", в компаниях "Генериум" и "Фармсинтез" на запрос не ответили).
Большой портфель продуктов, основанных на антителах (так называемых больших молекулах), в разработке у компании Roche. "Открытие больших молекул в Roche осуществляется путем генерирования in vitro или in vivo антител. Генерирование антител in vivo происходит с помощью таких традиционных подходов, как иммунизация животных, гибридомная технология и сортировка B-клеток. Генерирование антител in vitro основывается на технологии фагового дисплея с использованием бактериофагов",— рассказывает руководитель исследований больших молекул Roche Штефан Вайганд. Все библиотеки разрабатываются внутри компании и являются отправной точкой для большинства ее исследований. Плюс к тому Roche сотрудничает со многими предприятиями и исследовательскими институтами.
"Биокад" для создания библиотеки использует образцы лимфоцитов периферической крови доноров. Один человек — один образец, несколько миллилитров крови. "Далее из этого материала выделяется РНК, синтезируется кДНК, с помощью полимеразной цепной реакции со специфическими к каждому семейству генов праймерами — амплифицируются только регионы вариабельных фрагментов антител. Полученные фрагменты клонируются (вшиваются) в последовательность генома бактериофага таким образом, чтобы фрагмент антитела был экспонирован на его поверхности. Десятки тысяч миллиардов бактериофагов с таким геномом нарабатываются в культуре и получают название "Фаговая библиотека антител"",— объясняет руководитель отдела разработки антител 2.0 ЗАО "Биокад" Тимофей Неманкин.
В 2015 году "Биокад" уже сообщал о создании крупнейшей в мире библиотеки человеческих антител: коллекция Megan Lib включала образцы 1 тыс. доноров, это число планировалось удвоить. В том же 2015-м начали формировать новую библиотеку — материал, использованный при создании Megan Lib, был дополнен материалом еще 700 доноров.
"Новая и первая библиотеки отличаются форматом связывающих мишень молекул. Megan имеет формат Fab-фрагментов. Новую мы специально создавали в формате одноцепочечных — таким образом, имея две библиотеки в разных форматах, мы можем эффективно создавать биспецифические и мультиспецифические антитела. Обе библиотеки дают хорошие результаты, поэтому мы активно используем их сейчас. Пополнение будет проведено при необходимости",— рассказал Тимофей Неманкин. Поиск связывающих фрагментов к каждой из мишеней осуществляется с помощью роботизированных платформ, процесс занимает около трех месяцев.
"Важно, что это образцы молекул именно человеческого происхождения, обычно препараты делают на основе антител иммунизированных животных и их химерных конструкций. На такую молекулу у пациента может развиваться иммунный ответ, поскольку она все-таки чужеродна организму — лекарство просто не будет нормально работать. Направленная иммунизация людей с целью получения антител для экспериментов (за исключением вакцинации) по понятным причинам запрещена. Выходом может стать библиотека антител от разных доноров, которые иммунизировались естественным путем",— комментирует Любовь Купрова.
По словам господина Неманкина, библиотека используется во всех проектах компании по разработке моноклональных антител — она служит одним из источников для отбора и оптимизации молекул, которые становятся основой препаратов для лечения онкологических и аутоиммунных заболеваний. В разработке находится более 35 таких лекарств.
Например, препарат BCD-100, потенциально эффективный при меланоме, раке мозга, легкого, почки, мочевого пузыря и шеи. В этом лекарственном средстве нет аминокислотных последовательностей животного происхождения, что гарантирует большую безопасность для человека, вводить его требуется реже, чем импортные препараты аналогичного действия, его биологическая активность выше, чем у зарубежных аналогов, утверждает господин Неманкин.