Перепрограммирование бактерии: на основе сахара из нее сделали лекарство от артрита

Перепрограммирование бактерии: на основе сахара из нее сделали лекарство от артрита

Ученым удалось модифицировать общие бактерии и на основе сахара создать уникальный лекарственный препарат, который помогает при артрите. Этим проектом занимаются специалисты Политехнического института Rensselaer.

Они использовали обычную кишечную палочку, модифицировав ее для препарата, который известен, как пищевая добавка, применяемая для лечения артрита. Традиционно этот препарат готовят на основе трахеи коров, но теперь этой сырьевой основе найдена альтернатива.


 

 

Генетически модифицированная кишечная палочка используется для производства большого количества различных лекарственных белков. Но чтобы воспроизвести связанные молекулы сахара, а именно -сульфатированные гликозаминогликаны, потребовались долгие годы исследований. По словам ведущего исследователя Маттеоса Коффаса говорит, что производство полисахаридов оказалось возможным при использовании кишечной палочки. И теперь процедуру производства других сульфатированных гликозаминогликанов можно расширить.


Ученые смогли разработать первую синтетическую версию гепарина и тем самым доказать, что производство препарата имеет много преимущество по сравнению с текущим процессом экстракции или даже химиоэнзиматическим процессом. Наделение простой бактерии биосинтетическим путем, который есть только у животных – это важное значение для синтеза, производимого в коммерческих масштабах. Не менее важно и то, что сложный лекарственный препарат, который ученые смогли произвести на основе обычной бактерии, структурно такой же, как и лекарственный препарат, используемый в качестве пищевой добавки.

Самым сложным этапом в процессе этой работы было введение работающего фермента сульфотрансферазы. Этот фермент производится очень сложными клетками, и при извлечении их из сложной эукариотической клетки и при помещении в обычную бактерию, они совсем не работают. Ученым пришлось проявить чудеса изобретательности, чтобы добиться желаемого результата.

После создания структуры фермента был использован алгоритм, идентифицировавший мутации, которые могут внести в фермент, чтобы создать стабильную версию, работающую с кишечной палочкой. Эта работа открывает новую веху в разработке и производстве биоперератов, используемых в терапии и регенеративной медицине.