英國艾塞克斯大學的研究人員開發出微型藥物，有望為治療阿茲海默症、帕金森氏症和運動神經元疾病（MND）等神經退化性疾病開闢新途徑。
科學家與國際團隊合作，利用人工智慧創造出極小的抗體片段，這些片段可以直接在人體細胞內產生。一旦進入細胞，這些片段就能附著在與疾病相關的蛋白質上。
一般的抗體通常在細胞外作用。這些新設計的片段稱為「胞內抗體」，它們經過工程改造，能夠在細胞內保持穩定，從而靶向參與神經退化性疾病的蛋白質。
電荷有助於抗體在細胞內存活
這項研究由 MND 協會資助，並由生命科學學院的 Caitlin O'Shea 博士和 Gareth Wright 博士領導。該團隊發現，電荷是決定抗體片段能否在細胞內保持穩定和功能的關鍵因素。
利用這一見解以及由 AI 驅動的蛋白質重新設計技術，研究人員將 672 種不同的抗體轉化為能夠靶向重要疾病相關蛋白質的胞內抗體。
這項進展可以為科學家提供新的方法，透過直接作用於許多這些疾病相關生物過程的起始點——活體細胞內部，來研究和治療神經退化性疾病。
在《Nature Communications》期刊發表研究成果後，這些重新設計的分子將免費提供給其他科學家。
首席作者 O'Shea 博士專門研究 MND 和帕金森氏症，她表示：「我們研究了數百萬種抗體的特性，並將它們與細胞內發現的人類蛋白質進行比較。」
「從中我們發現，抗體通常帶有錯誤的電荷，無法在細胞內存在而不相互結合。」
「我們使用了諾貝爾獎得主 David Baker 及其團隊開發的軟體來重新設計我們的抗體片段，使它們帶有正確的電荷並且非常穩定。」
重新利用數百萬種現有抗體
研究人員認為，這些發現可以讓科學家為數十年生物醫學研究中開發的數百萬種抗體找到新的用途。
現有的抗體不必從頭開始，它們可以被改裝成強大的實驗室工具，並可能成為未來針對致病蛋白質的療法的基礎。
指導這項研究的 Wright 博士表示，這種方法可能對影響全球數千萬人的疾病產生重大影響。
Wright 博士說：「我們製造了細胞內的抗體，它們會附著在引起阿茲海默症、帕金森氏症、亨丁頓氏症和運動神經元疾病等神經退化性疾病的蛋白質上。」
「這些疾病會導致認知障礙、健忘、肌肉控制喪失和死亡。僅在英國，它們就影響了超過一百萬人，因此它們是一個重大的公共衛生問題。」
「這些疾病沒有治癒方法，在藥物發現過程中，尋找能夠在其原生環境中與引起疾病的蛋白質相互作用的分子是一項重大挑戰。」
MND 和其他疾病的新治療可能性
MND 協會對這些發現表示歡迎，並強調了它們對未來治療的潛在重要性。
該慈善機構的首席科學家 Brian Dickie 博士說：「Wright 博士及其同事在克服阻礙抗體作為 MND 等神經退化性疾病治療方法的發展的一個關鍵挑戰方面取得了重大進展。」
「他們的研究結果提供了樂觀的預期，即這種新穎的『胞內抗體』科學與新興的基因療法技術相結合，可能會產生能夠靶向神經元內特定分子目標的新治療策略。」