211service.com
Bloedarmoede Geneesmiddel EPO gemaakt door chemici, niet door cellen
De meeste medicijnen zijn eenvoudige, kleine moleculen die worden geproduceerd door goed gedefinieerde chemische reacties: aspirine, Lipitor en Prozac worden op deze manier gemaakt. Biotech-medicijnen daarentegen zijn in het laboratorium gemaakte versies van menselijke eiwitten zoals insuline, en ze worden geproduceerd door levende cellen. Deze productiemethode kan het moeilijk maken om de krachtigste versies van de verbindingen te identificeren, omdat cellen geen identieke kopieën produceren. Het belemmert ook onderzoekers die een unieke versie van biotech-verbindingen willen onderzoeken die cellen van nature niet maken.
Maar een studie gepubliceerd op donderdag in Wetenschap kan wetenschappers helpen om enkele van deze beperkingen te overwinnen. Voortbouwend op recente vorderingen in de peptidesynthese, rapporteren wetenschappers van het Sloan-Kettering Institute for Cancer Research in New York dat ze alleen chemische reacties hebben gebruikt om een biologisch medicijn genaamd erytropoëtine te produceren. Het werk legt de basis voor chemici om andere biologische verbindingen te maken en te identificeren die stabieler of krachtiger kunnen zijn dan conventioneel geproduceerde versies of minder bijwerkingen hebben, zegt Richard DiMarchi , een biochemicus aan de Indiana University in Bloomington.
Erytropoëtine, of EPO, verhoogt de productie van rode bloedcellen en wordt gebruikt voor de behandeling van bloedarmoede, die vaak wordt veroorzaakt door kanker, chemotherapie of nierfalen. EPO, een van de originele en meest succesvolle biotechgeneesmiddelen, is een complex eiwit met suikerketens op het oppervlak. Eierstokcellen van Chinese hamsters, een soort zoogdiercellen die vaak worden gebruikt in de biotechproductie, worden over het algemeen gebruikt om een mensachtige versie van EPO te produceren voor farmaceutisch gebruik. Net als veel andere complexe biotechnologische geneesmiddelen, moet EPO worden geproduceerd in zoogdiercellen omdat microben zoals bacteriën en gisten niet de cellulaire machinerie hebben om de kritische suikerketens aan het eiwit te plakken.
Een bepaalde dosis EPO kan honderden verschillende versies van het eiwit bevatten met verschillende suikermodificaties, zegt Samuel Danishefsky , senior auteur van de studie. Zuivere monsters van EPO die slechts één versie bevatten, zoals die gerapporteerd door Danishefsky, zouden onderzoekers in staat kunnen stellen om krachtigere of veiligere versies van het medicijn te identificeren, experts zeggen.
Het werk zal biotechbedrijven er niet van weerhouden cellen te gebruiken om medicijnen te produceren, althans niet op korte termijn. Het is onwaarschijnlijk dat chemische synthese [van complexe eiwitten] kosteneffectief zal zijn, zegt DiMarchi. Maar het feit dat je die chemie nu in een onderzoekslaboratorium hebt, stelt je in staat moleculen te [testen] met structurele diversiteit die de natuur niet biedt.
Dat betekent dat onderzoekers biologische verbindingen kunnen ontwikkelen met potentieel therapeutische componenten die cellen doorgaans niet hebben. Een aminozuur dat normaal gesproken geen deel uitmaakt van de gereedschapskist die door menselijke cellen wordt gebruikt, kan bijvoorbeeld helpen om een veel stabieler medicijn te creëren. Zodra een dergelijke verbinding is ontdekt en nuttig blijkt te zijn, kunnen onderzoekers cellen vervolgens aanpassen om de onnatuurlijke taak uit te voeren.
We proberen niet te suggereren dat we recombinante biologie buiten spel gaan zetten, zegt Danishefsky, verwijzend naar moleculair-biologische technieken die worden gebruikt om cellen te modificeren zodat ze biologische medicijnen maken. Maar we kunnen dingen maken die recombinante technologie niet kan.