这项研究结果来自于Donnelly细胞和生物分子研究中心教授Sachdev Sidhu和Leslie Dan药学院副研究员Stephane Angers之间长达十年的合作，他们一直在创造合成抗体。适用于各种应用。

由于抗体结合并影响细胞中其他蛋白质的功能，抗体越来越多地被开发成药物。因为它们是由基因编码的，所以可以使用基因组和蛋白质工程技术在实验室中创建抗体。

现在，Sidhu和昂热的团队已经制造了抗体，有朝一日可以刺激身体组织自我修复，正如在线发表在eLife上的一项研究中所描述的那样，这是一本开放获取的期刊。新近推出的多伦多创业公司AntlerA Therapeutics将把抗体变成药物样分子，用于再生医学。

这项工作是与多伦多重组抗体中心合作完成的，该中心由Sidhu在Donnelly中心共同创立，该中心为研究和药物发现创建了大量合成抗体目录。

“我们正在开发以前从未见过的新分子，其再生医学的潜力巨大，”Sidhu说，他也是U of T的分子遗传学系教授和AntlerA的联合创始人。

“通过利用已存在于多伦多的干细胞研究和再生医学的发展势头，我们理想地将这些分子商业化。”

Sidhu和Angers都是最近在U of T推出的精准医学计划（PRiME）的成员，该计划旨在加速针对个体疾病的生物学基础的治疗。该团队最近获得了Medicine by Design计划的支持，以继续开发FLAgs并将该技术扩展到其他增长因素。

设计新分子

这些抗体被设计成模仿关键生长因子，称为Wnt的蛋白质（发音为“wynt”），通常指导干细胞 - 可以转变为体内任何细胞类型的细胞 - 在胚胎中形成组织。Wnt蛋白在成人受伤后也会激活干细胞进行组织修复，而Wnt信号传导中的错误可导致癌症。

长期以来，科学家一直试图将Wnt作为激活组织再生的工具。但这些努力受到分子复杂化学的阻碍--Wnt蛋白与脂肪分子或脂质相连，这使得它们在活性形式中的分离变得困难。

“几十年来人们一直在努力净化Wnt蛋白并从中制造药物，”Sidhu说。“药物开发需要进一步改造Wnt蛋白。但是Wnt难以净化，更不用说工程师 - 因此它们不太可能成为药物。”

相关的脂质还可以防止Wnt蛋白溶解在水中，使它们不适合作为药物，因为它们不能注射。

这就是为什么研究人员决定通过在细胞表面结合并激活两类Wnt受体（卷曲蛋白和LRP5 / 6）来设计与Wnt相似的抗体，但也是水溶性的，因此更容易使用。

被称为FLAgs，对于Frizzled和LRP5 / 6激动剂，抗体可以设计为复制数百种可能的Wnt受体组合中的任何一种（人类有19种不同的Wnt蛋白可以激活10种Frizzled和8种共同受体，包括LRP5 / 6） 。

为了产生FLAgs，Sidhu实验室的博士后研究员Yuyong Tao提出了一种在自然界中不存在的新分子构型。天然抗体具有两个结合位点，允许它们与两个靶标结合，FLA具有四个，这意味着单个分子可以同时识别多个受体并模拟Wnt蛋白质在体内的作用。

刺激组织自我修复

当添加到细胞培养物中时，FLAgs能够替代Wnt蛋白 - 一种难以获得但在培养基中必需的成分 - 并刺激干细胞衍生的肠类器官的形成，类似于组织的三维球小肠。

“这些3D类器官具有巨大的研究和药物发现潜力，但是为了生长它们，你需要一种Wnt蛋白来源来激活干细胞，”Angers说，他的团队本月早些时候在美国一个着名的戈登会议上发表了这一研究结果。我们有一种确定的蛋白质，我们可以很容易地获得这种蛋白质，它可以支持各种组织中类器官的生长。“

“这对于该领域的很多人来说非常重要且具有变革性，”他说。

最引人注目的是，当注射到小鼠体内时，FLAgs能够激活肠道干细胞，表明抗体在体内稳定且有功能。这一发现提出了一种希望，即FLAgs可用于治疗肠易激综合症和其他疾病，以便在肠道内壁受损时再生。其他FLAg变体在肺，肝和骨再生方面显示出有希望的结果，并且具有治疗眼病的潜力。