Oboljenja i poremećaji

Razvijena je nova metodologija za stabiliziranju proteina

on

Skupina je znanstvenika s instituta Scripps Research otkrila novu metodu stabiliziranja proteina – osnaživanjem bioloških makromolekula prisutnih u svim vrstama organizama.

Proteini služe kao funkcionalna osnova mnogih vrsta bioloških lijekova koji se koriste za liječenje od artritisa i anemije, preko dijabetesa do karcinoma. Kao što je opisano u izdanju časopisa Science od 04. veljače 2011, nakon što je skupina znanstvenika priključila specifičan oligomerski niz šećera poznatijih kao “glikanski” proteinima s definiranim strukturama, proteini su u epruveti bili stabilniji i do 200 puta. U tijelu, ta stabilnost može prerasti u dugoročniju varijantu poluodrživih terapija, smanjujući u konačnici ukupne troškove liječenja pojedinim lijekovima na bazi proteina, dok su pacijenti tijekom liječenja svakako izloženi manjem broju primljenih injekcija.

Otkriće bi moglo rezultirati značajnim implikacijama za industriju lijekova, iz razloga što na tržištu postoji niz lijekova na bazi proteina, od kojih je dobar dio u fazi kliničkih ispitivanjima, dok su preostali u fazi razvoja širom svijeta. Gotovo svi lijekovi na bazi proteina imaju glikane pričvršćene na njih te ih stoga zovemo “glikoproteini”. Lijekovi na bazi glikoproteina mogu biti prilično skupi za proizvodnju i obično ih je potrebno aplicirati intravenozno. Jedan od izazova u proizvodnji tih lijekova predstavlja upravo povećanje njihove stabilnosti, čime se redovito produljuje njihova poluodrživost u krvotoku – problem koji je u okviru najnovijeg otkrića u potpunosti riješen. “Odredili smo smjernice inženjeringa stabilnosti glikoproteina”, govori Jeffery W. Kelly, profesor na institutu Scripps Research, ujedno predsjednik odjela za molekularnu i eksperimentalnu medicinu, profesor kemije na Lita Annenberg Hazen Foundation, i član instituta Skaggs za kemijsku biologiju u sklopu instituta Scripps Research. Kelly je proveo studiju u suradnji s Evanom Powersom, docentom na Scripps Researchu i Sarah R. Hanson, lokalom znanstvenicom te znanstvenim suradnicima Elizabeth K. Culyba, Joshuom Priceom i ostalima.

Pospješujući stabilnost terapeutskih proteina pričvršćivanjem glikana na njih same svakodnevna je pojava. Znanstvenici su već dugi niz godina svjesni činjenice da ljudsko tijelo redovito na ovaj način modificira proteine nakon njihove proizvodnje u stanicama. Prema nekim procjenama, čak trećina svih vrsta proteina u ljudskom tijelu su “glikozilirani”, što predstavlja znanstveni naziv za proces pričvršćivanja glikana na proteine. Znanstvenici također znaju da su te promjene moguće izravno povezane sa stabilnošću proteina. Znanstvenici koji rade na ovim vrstama lijekova redovito rade na stabiliziranju vlastitih terapeutskih proteina glikanima, no dosad nitko nije uspio razlučiti pravila regulacije procesa – štoviše nitko nije uspio sa sigurnošću potvrditi postojanje općih pravila regulacije procesa. Istraživači su dosad redovito pristajali na spomenute modifikacije služeći se metodom “pokušaja i pogrešaka” – metodom koja zahtijeva znatno više utrošenog vremena od egzaktne znanosti. No možemo reći, predviđa Powers, “da je temeljem procijenjenog racionalnog dizajna donekle pojednostavljena optimizacija proteinskog lijeka.”

Najnovije istraživanje ukazuje na postojanje jednostavnih pravila inženjeringa s ciljem postizanja stabilnosti glikoproteina u epruveti. U novom članku, skupina znanstvenika s instituta Scripps Research dokazala je da znanstvenici mogu pouzdano stabilizirati proteine integrirajući standardne N-glikane u određeni dio proteina – strukturu poznatu kao “inverzni okret” koji sa sobom nosi određenu kombinaciju aminokiselina. Inverzni okreti prisutni su u velikoj većini proteina, što ovu metodologiju čini omniaplikativnom. Znanstvenici su testirali vlastitu sposobnost povećanja stabilnosti proteina stvarajući glikoproteine iz uglavnom neglikoliziranih proteina – što je dovelo do povećane stabilnosti u epruveti. Isti znanstvenici nisu se dakako pozabavili mišlju koliko će dugo proteini preživjeti u krvotoku – na tome trenutno rade. No, skupina je znanstvenika uvjerena da bi novootkrivena načela trebala pomoći znanstvenicima u uspostavi nove metode pouzdanog stabiliziranja proteina po potrebi. Kelly je dodao da ovaj strukturni modul prijenosnog stabiliziranja, poznatiji kao “poboljšani aromatični sekvon” također dovodi do učinkovitije proizvodnje glikoproteina u stanicama, što je potencijalno nezanemariv rezultat, obzirom je glikoproteine još uvijek razmjerno teško proizvesti odnosno pročistiti.

Izvor: Scripps Research Institute

Sviđa ti se članak?

Autor steelmaiden

Life is a sexually transmitted disease and there is a 100% mortality rate.

Preporučeno

Komentiraj

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Nužna polja su označena s *

Možete koristiti ove HTML oznake i atribute: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>