Antistoffer er anvendt som medicin mod en lang række af forskellige sygdomme. Der findes dog en gruppe af målmolekyler, som forskere indtil nu har haft meget svært ved at finde antistoffer mod. Disse målmolekyler er en gruppe af membranproteiner – mere præcist ionkanaler og G-protein-koblede receptorer (GPCRer). De er at finde i vores cellers membraner, og fordi proteinerne sidder i membranen, er det kun en minimal del af proteinerne, der er tilgængelige uden for cellen. Det er netop denne del af membranproteinerne, man ønsker at finde antistoffer mod.
Sagen er dog den, at en lang række sygdomme kan behandles ved at påvirke disse kanaler og receptorer. Et eksempel kunne være kronisk smerte, som ville kunne lindres ved at blokere aktiviteten af smertereceptorer. Netop derfor er forskere og medicinalvirksomheder meget interesserede i at finde antistoffer, der kan genkende disse ionkanaler og GPCRer.
Evolutionen har brugt millioner af år på at udvikle molekyler, der kan binde til disse ionkanaler og GPCRer. Gift fra både slanger, skorpioner, edderkopper og flere andre dyr har nemlig vist sig at indeholde toksiner, som kan binde og blokere netop disse membranproteiner. Udviklingen af disse toksiner er sket gennem millioner af år, fordi de giftige dyr har vist sig at have fordele ved at kunne injicere gift, der på den ene eller anden måde kunne påvirke disse kanaler. Et eksempel på dette er lammelse af fjender eller byttedyr, som det er tilfældet for den sorte mambas gift. Disse ionkanal-påvirkende toksiner er små proteiner, der er unikke i deres opbygning fordi de indeholder mange cysteiner. Cysteiner er aminosyrer, der danner disulfidbroer i proteinerne og cysteinerne gør disse toksiner til meget små og kompakte proteiner – også kaldet ”knottins”.
Forskere fra en biotekvirksomhed i England (Maxion Therapeutics) har gennem de sidste 10 år arbejdet på at udnytte knottins’ naturlige evner til at ramme de kanaler og receptorer, som antistoffer historisk set har været udfordrede i at ramme. De har gjort dette ved at fusionere knottins med antistoffer. Mere specifikt har de klonet DNA-sekvenser, der koder for forskellige knottins, ind i den del af antistoffet, som står for antigengenkendelse. På den måde har de skabt antistoffer, som får specificitet til ionkanaler eller GPCRer fra knottins.
Men du tænker måske ”hvorfor skal det være så besværligt, hvorfor ikke bare bruge knottins direkte som behandling”. Dog er det ikke så simpelt som bare at isolere de gener, der koder for de forskellige knottins og så producere dem til medicinsk brug. Medicinalbranchen er reguleret af flere forskellige instanser, som sørger for, at alle lægemidler, der kommer på markedet, er blevet grundigt testet før. Proteiner såsom knottins har mange karakteristika, som gør dem uegnede som medicin; De er af ikke af menneskelig oprindelse, hvilket betyder, at det menneskelige immunsystem kommer til at bekæmpe dem, som om de var en uvelkommen infektion. Derudover er toksinerne meget små, og derfor filtreres og udskilles de hurtigt fra kroppen gennem nyrerne. Vi siger, at toksinerne har en kort halveringstid (den tid det tager for kroppen at halvere den tilgængelige mængde af lægemidlet). Toksiner er også ekstremt svære at producere, og metoden for deres produktion er ikke standardiseret, som den fx er for antistoffer.
Derfor er kombinationen af antistoffer og knottins, i hvad kaldes ”knotbodies”, en kombination, som bibeholder specificiteten overfor ionkanaler/GPCRer, samtidig med at de har de gode egenskaber for lægemidler (Figur 25). Disse egenskaber kommer fra antistoffet og inkluderer: standardiseret produktion, kompatibilitet med det menneskelige immunsystem, høj sikkerhed og lang halveringstid.
