Малая молекула блокирует дегрануляцию тучных клеток, чтобы предотвратить аллергию и воспаление

Согласно данным Всемирной организации по аллергии, около 30–40% населения планеты страдают от одной или нескольких аллергий. Проявления аллергических реакций могут варьироваться от легких симптомов, таких как чихание, зуд и сыпь, до тяжелых и потенциально опасных для жизни. При этом терапевтические стратегии для лечения аллергии ограничены, и требуются новые подходы. Один из них предложили авторы статьи в Signal Transduction and Targeted Therapy. Они разработали препарат, блокирующий дегрануляцию тучных клеток — ключевых эффекторов аллергического воспаления.

Ученые нацелились на MRGPRX2 — один из рецепторов семейства MRGPR, который экспрессируется на поверхности тучных клеток и отвечает за их IgE-независимую дегрануляцию, и, следовательно, реакции гиперчувствительности. Для скрининга соединений, обладающих антагонистической активностью к этому рецептору, авторы получили репортерную линию из клеток яичника китайского хомячка (CHO). Клетки стабильно экспрессировали человеческий MRGPRX2, слитый с небольшим фрагментом β-галактозидазы, и β-аррестин-2, слитый с оставшейся частью этого фермента. При активации MRGPRX2 в такой системе β-галактозидаза собирается в функциональный фермент, наличие которого можно засечь люминесцентной реакцией. Антагонисты MRGPRX2 уменьшают или полностью блокируют сигнал.

Скрининг коллекции малых молекул выявил гетеротрициклическое соединение, которое селективно ингибировало MRGPRX2 — концентрация полумаксимального ингибирования IC₅₀ составила 2420 ± 220 нМ. Максимальное ингибирование достигло 80%, и авторы связывают этот предел с ограниченной растворимостью соединения.

Затем ученые оптимизировали структуру соединения, чтобы повысить его растворимость, аффинность к мишени, стабильность и эффективность ингибирования. Полученная молекула PSB-172656 оказалась метаболически стабильным и мощным антагонистом MRGPRX2, который не обладал цитотоксичностью. Криоэлектронная микроскопия и молекулярный докинг показали, что PSB-172656 действует как конкурентный антагонист рецептора MRGPRX2.

Воздействие PSB-172656 на тучные клетки ученые проверили на линии тучных клеток крысы, экспрессирующей человеческий MRGPRX2. Клетки обрабатывали двумя различными концентрациями соединения — 100 нМ и 300 нМ, — а затем подвергали воздействию различных агонистов MRGPRX2 (C48/80, SP и PAMP-12). В обеих исследуемых концентрациях PSB-172656 полностью блокировал дегрануляцию тучных клеток в ответ на C48/80 и SP и существенно подавлял ответ на PAMP-12. При этом IgE-зависимой дегрануляции воздействие препарата не препятствовало. Результаты воспроизвелись на линии LAD2 — человеческих тучных клетках, обладающих эндогенной экспрессией MRGPRX2. IC₅₀ составила 5,26 нМ. Также ученые убедились, что PSB-172656 не проявлял токсичности по отношению к этим клеткам, даже в концентрации, в шесть раз превышающей IC₅₀.

Наконец, эффективность соединения проверили на мышиной модели воспаления кожи. С помощью локального введения C48/80 — агониста MRGPRX2 — у животных вызывали отек задней лапы. Системное введение PSB-172656 значительно уменьшало отек, а также снижало уровень CCL2 в плазме крови (этот хемокиновый лиганд служит маркером системной анафилаксии).

Разработанное соединение PSB-172656 авторы называют уникальным фармакологическим средством, которое перспективно для создания препарата против аллергических реакций, гиперчувствительности, опосредованной тучными клетками, и хронических воспалительных заболеваний.

Нокаут основного кошачьего аллергена не повредит кошке