211service.com
Anemi Drug EPO tillverkad av kemister, inte celler
De flesta läkemedel är enkla, små molekyler som produceras genom väldefinierade kemiska reaktioner: aspirin, Lipitor och Prozac tillverkas på detta sätt. Biotekniska läkemedel, å andra sidan, är labbtillverkade versioner av mänskliga proteiner som insulin, och de produceras av levande celler. Denna produktionsmetod kan göra det svårt att identifiera de mest potenta versionerna av föreningarna, eftersom celler inte producerar identiska kopior. Det hindrar också forskare som vill utforska en unik version av biotekniska föreningar som celler inte gör naturligt.
Men a studie publicerad i torsdags Vetenskap kan hjälpa forskare att övervinna några av dessa begränsningar. Byggande på de senaste framstegen inom peptidsyntes rapporterar forskare vid Sloan-Kettering Institute for Cancer Research i New York att de har använt enbart kemiska reaktioner för att producera ett biologiskt läkemedel som kallas erytropoietin. Arbetet lägger grunden för kemister att skapa och identifiera andra biologiska föreningar som kan vara mer stabila eller potenta än konventionellt producerade versioner eller ha färre biverkningar, säger Richard DiMarchi , en biokemist vid Indiana University i Bloomington.
Erytropoietin, eller EPO, ökar produktionen av röda blodkroppar och används för att behandla anemi, som ofta orsakas av cancer, kemoterapi eller njursvikt. En av de ursprungliga och mest framgångsrika bioteknikläkemedlen, EPO är ett komplext protein med kedjor av sockerarter på ytan. Ovarieceller från kinesisk hamster, en typ av däggdjursceller som ofta används i bioteknisk tillverkning, används vanligtvis för att producera en mänsklig version av EPO för farmaceutiskt bruk. Liksom många andra komplexa biotekniska läkemedel måste EPO produceras i däggdjursceller eftersom mikrober som bakterier och jäst inte har cellulära maskineri för att fästa de kritiska sockerkedjorna på proteinet.
En given dos av EPO kan innehålla hundratals olika versioner av proteinet med olika sockermodifieringar, säger Samuel Danishefsky , senior författare på studien. Rena prover av EPO som bara innehåller en version, som den som rapporterats av Danishefsky, skulle potentiellt kunna tillåta forskare att identifiera mer potenta eller säkrare versioner av läkemedlet, experter säga.
Arbetet kommer inte att hindra bioteknikföretag från att använda celler för att producera mediciner, åtminstone inte inom kort. Det är osannolikt att kemisk syntes [av komplexa proteiner] kommer att vara kostnadseffektivt, säger DiMarchi. Men det faktum att du nu har den kemin i ett forskningslaboratorium gör att du kan [testa] molekyler med strukturell mångfald som naturen inte ger.
Det betyder att forskare kan utveckla biologiska föreningar med potentiellt terapeutiska komponenter som celler vanligtvis inte har. En aminosyra som normalt inte ingår i verktygslådan som används av mänskliga celler, till exempel, skulle kunna bidra till att skapa en mycket mer stabil medicin. När en sådan förening har upptäckts och visat sig vara till hjälp, kan forskare sedan modifiera celler för att utföra den onaturliga uppgiften.
Vi försöker inte antyda att vi kommer att lägga rekombinant biologi i konkurs, säger Danishefsky och syftar på molekylärbiologiska tekniker som används för att modifiera celler så att de gör biologiska läkemedel. Men vi kan göra saker som rekombinant teknologi inte kan.