—
Ο νέος δρόμος προς τη φαρμακευτική παραγωγή
Μια σημαντική ανακάλυψη στον τομέα της βιοτεχνολογίας ανοίγει νέες προοπτικές για την παραγωγή φαρμάκων κατά του καρκίνου και άλλων σοβαρών ασθενειών. Ερευνητές του Πανεπιστημίου Kobe στην Ιαπωνία κατάφεραν να δημιουργήσουν τροποποιημένα βακτέρια E. coli που παράγουν αντικαρκινικές και αντι-HIV ουσίες, ξεπερνώντας τα όρια της προηγούμενης επιστημονικής γνώσης.
Η επιτυχία αυτή αποτελεί το αποτέλεσμα χρόνων έρευνας και αποτελεί έναν ορόσημο στη σύγχρονη φαρμακευτική ανάπτυξη. Τα βακτέρια που δημιουργήθηκαν μπορούν να παράγουν ένωσης με αντικαρκινική, αντι-HIV, αντιδιαβητική και αντιφλεγμονώδη δράση, ιδιότητες που μέχρι πρόσφατα ήταν δύσκολο να εξαχθούν και να παραχθούν σε μεγάλες ποσότητες.
Από τη φύση στο εργαστήριο
Η αφετηρία αυτής της έρευνας ήταν μια παρατήρηση που ήταν γνωστή στην επιστημονική κοινότητα: τα φυτά του ροδόδενδρου παράγουν φυσικά ουσίες με εξαιρετικές φαρμακολογικές ιδιότητες. Ωστόσο, η εξαγωγή και παραγωγή αυτών των ενώσεων από φυσικές πηγές αποδείχτηκε ασταθή και εξαιρετικά δαπανηρή.
Προηγούμενες προσπάθειες να παραχθούν αυτές οι ουσίες χρησιμοποιώντας μικροβιακές κυλτούρες είχαν αποδώσει απογοητευτικά αποτελέσματα, με εξαιρετικά χαμηλές ποσότητες παραγωγής. Η κύρια ένωση που στόχευαν οι ερευνητές ήταν το ορσελινικό οξύ, ένα μόριο με ισχυρές βιολογικές δράσεις.
Η ερευνητική ομάδα ακολούθησε μια καινοτόμο προσέγγιση: συνδύασαν την εισαγωγή κατάλληλων γονιδίων από φυτά, μύκητες και βακτέρια, ανέλυσαν λεπτομερώς τον μεταβολισμό του οργανισμού και βελτιστοποίησαν τις συνθήκες καλλιέργειας. Το αποτέλεσμα ήταν η δημιουργία της πρώτης πλατφόρμας παραγωγής αυτών των φαρμακευτικών ενώσεων με βάση το βακτέριο E. coli.
Μια 40πλάσια βελτίωση
Τα αποτελέσματα που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό “Metabolic Engineering” ήταν εντυπωσιακά. Οι ερευνητές κατάφεραν να παράγουν 202 mg ορσελινικού οξέος ανά λίτρο, μια επίδοση που αντιστοιχεί σε 40πλάσια βελτίωση σε σχέση με τις προηγούμενες αναφορές μικροβιακής παραγωγής. Πρόκειται για το υψηλότερο επίπεδο παραγωγής που έχει επιτευχθεί ποτέ, αλλά και για την πρώτη φορά που η ένωση αυτή παράχθηκε με επιτυχία σε E. coli.
Ενθαρρυμένοι από αυτή την επιτυχία, η ομάδα προχώρησε ένα βήμα παραπέρα. Εισήγαγαν ένα ακόμη γονίδιο από ροδόδενδρο, με στόχο την παραγωγή του γκριφολικού οξέος, μιας ένωσης γνωστής για τις ισχυρές αντικαρκινικές και αναλγητικές ιδιότητες. Αν και η παραγωγή πετύχαινε, η απόδοση παρέμεινε σχετικά χαμηλή, υποδεικνύοντας την ανάγκη για περαιτέρω βελτιστοποίηση.
Οι προοπτικές του μέλλοντος
Ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, Τομοχίσα Χασουνούμα, εξέφρασε αισιοδοξία για τις δυνατότητες της νέας πλατφόρμας. Βραχυπρόθεσμα, η τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί για την παραγωγή και αξιολόγηση συγγενών ενώσεων και των παραγώγων τους. Μακροπρόθεσμα, η στρατηγική που ακολουθήθηκε αποτελεί θεμελιώδη τεχνολογία για την παραγωγή ποικίλων σύνθετων ενώσεων με τη χρήση του E. coli.
Αυτή η ανακάλυψη σηματοδοτεί μια νέα εποχή στη φαρμακευτική ανάπτυξη, όπου τα βακτέρια μπορούν να γίνουν “βιοχημικά εργοστάσια” για την παραγωγή ζωτικών φαρμάκων, με χαμηλότερο κόστος και μεγαλύτερη αποδοτικότητα από ποτέ.
