211service.com
Een modernere bloedverdunner
Onderzoekers hebben een eenvoudigere en mogelijk goedkopere methode ontwikkeld om heparine te synthetiseren, een veelgebruikte bloedverdunner die meestal wordt gemaakt van varkensdarmen of koeienlongen. Hoewel er al een vorm van synthetische heparine beschikbaar is, is de van dieren afkomstige versie goedkoper en domineert de markt; het kost ongeveer $ 5 tot $ 35, versus $ 50 tot $ 60 voor dezelfde dosering van de synthetische. De nieuwe techniek kan ook leiden tot de ontwikkeling van nieuwe soorten heparine, die nuttig kunnen zijn voor de behandeling van astma en andere aandoeningen die geen verband houden met de bloedstolling.
De wereldwijde heparinemarkt vereist ongeveer 700 miljoen varkens per jaar en veel van de grondstoffen die van de varkens worden gewonnen, komen uit China. Maar overzeese productie maakt het moeilijk om de kwaliteit te controleren. In 2008 kwamen bij een besmette partij van het medicijn uit China meer dan 200 mensen om het leven, waardoor de behoefte aan een gemakkelijk te produceren synthetische versie nog duidelijker werd.
Nu, ongeveer 10 jaar nadat de eerste volledig synthetische heparine was ontwikkeld, heeft een team van academische onderzoekers een manier bedacht om het productieproces te vereenvoudigen, door 50 chemische stappen terug te brengen tot een beter beheersbare en betaalbare 10 tot 12 stappen.
De sleutel, vonden de onderzoekers, waren bacteriën. Chemische synthese van heparine is een uitdaging omdat het de herpositionering van verschillende chemische entiteiten, sulfaatgroepen genaamd, vereist. Door bio-engineering van bacteriën om de chemische voorloper van het medicijn te produceren, bereikten de onderzoekers een meer optimale startstructuur en elimineerden ze de meeste handmatige chemische stappen. In plaats van de verschillende sulfaatgroepen zorgvuldig op te tellen en af te trekken, mengden ze eenvoudigweg de noodzakelijke enzymen en cofactoren en lieten de van bacteriën afgeleide structuur de rest doen.
De bacteriën zijn in dit geval eigenlijk slimmer dan de chemici, zegt Shaker Mousa , een professor aan het Albany College of Pharmacy and Health Sciences in New York en een co-auteur van de nieuwe studie, die deze week wordt gepubliceerd Wetenschap .
Het op bacteriën gebaseerde proces, bekend als chemo-enzymatische synthese, produceert een relatief hoge geneesmiddelopbrengst van ongeveer 40 procent, wat belangrijk is om de productiekosten laag te houden. De resulterende verbinding is niet precies identiek aan de bestaande synthetische heparine, genaamd Arixtra, dus het medicijn moet nog worden getest in klinische proeven bij mensen voordat het op de markt kan komen. Maar de onderzoekers toonden aan dat hun heparine niet-toxisch is en goed werkt als antistollingsmiddel bij dieren.
Om een commercieel product te maken, zullen onderzoekers de chemo-enzymatische methode moeten opschalen van het milligramniveau van het universitaire laboratorium naar het kilogramniveau van een farmaceutisch bedrijf. Dat is de grote uitdaging, zegt Jian Liu , een onderzoeker op het gebied van medicinale chemie aan de Universiteit van North Carolina, Chapel Hill, en een van de hoofdauteurs van de studie. Maar theoretisch opent dit de deur, en hopelijk zal de industrie het belang van deze methode inzien.
Als alles goed gaat, kan van dieren afgeleide heparine binnen vijf tot tien jaar worden uitgefaseerd, zegt Jeremy Turnbull , een heparine-expert aan de Universiteit van Liverpool in het VK, die een redactioneel commentaar schreef bij het onderzoek. De nieuwe beschikbaarheid van chemo-enzymatische opties zou waardevol kunnen zijn voor een aantal ziektebehandelingen, waaronder kanker, zegt hij. Het moet mogelijk zijn om het proces op te schalen naar kilogramniveau of hoger, maar het zal ongetwijfeld meer inspanning vergen.