Glony wyprodukują tańsze leki na raka?

Okazuje się, że produkcja potrzebnych do terapii białek jest dużo tańsza w przypadku glonów, niż metody produkcji w specjalnych hodowlach komórek zwierzęcych. Stosowanie glonów stanowi również metodę konkurencyjną dla produkcji z wykorzystaniem bakterii. Zastosowanie glonów pozwala bowiem na ominięcie bariery, jaka towarzyszyła bakteryjnym bioreaktorom. Otóż bakterie jako prokaryota charakteryzują się innym procesem modyfikacji potranskrypcyjnej niż komórki człowieka. Dlatego ciężko jest otrzymać w komórkach bakteryjnych białka, które mają docelowo leczyć ludzi. Splicing w komórkach glonów wygląda tak, jak u wszystkich eukaryota, dzięki czemu problem został zażegnany.

Biolodzy z the San Diego Center for Algae Biotechnology or SD-CAB zaznaczyli także, że glonowe bioreaktory rozwiązują również problem związany z toksycznością białek. Praca badawcza wykonana przez naukowców nie jest jednak pierwszą znaczącą. Zespół pod przewodnictwem Stephen Mayfield zaprezentował już wcześniej, że jest w stanie zaprojektować komórki glonów, które wytwarzają: białka ludzkiej surowicy, przeciwciała, czynnik wzrostu śródbłonka naczyń krwionośnych, czy nawet VEGF stosowany u pacjentów z rozedmą płuc. Ponadto, co zaskoczyło chyba najbardziej, badacze za pomocą glonów uzyskali szczepionki przeciwko malarii. Otrzymanie szczepionek ostatecznie umocniło przekonanie badaczy, że glony produkują białka we właściwych konformacjach przestrzennych i odpowiednich, funkcjonalnych kompleksach. Podstawą najnowszego odkrycia było zmobilizowanie glonów do wytwarzania białka, w którym niezwykle istotne są 2 domeny. Pierwsza z nich potrafi rozpoznać komórkę rakową, druga natomiast odpowiada za jej toksyczne unicestwienie. Białko fuzyjne jest odpowiednikiem preparatu, otrzymywanego przez koncerny farmaceutyczne w wieloetapowym procesie produkcyjnym, który jest oczywiście kosztowny. Wytworzenie tego leku na raka byłoby niemożliwe w komórkach ssaczych CHO (Chinese Hamster Ovary - komórki jajnika chomika chińskiego - przyp. red.), ponieważ toksyczne produkty zabiłyby te komórki. Bioreaktory glonowe nie podlegają temu zagrożeniu, gdyż białko tworzone jest w chloroplastach. Aparat białkowy chloroplastów jest nieczuły na toksyczność, co pozwala na sekwestracje leku w tym kompartmencie komórkowym w wystarczających ilościach.

Sposób projektowania metabolizmu komórek glonów został opracowany na tyle skrupulatnie, że naukowcy przewidują dalsze sukcesy. Badacze zamierzają stosować glonowe fabryki w celu wytworzenia białek złożonych z wielu domen, o lepszej skuteczności. Ponadto zapowiadają próby wytwarzania leków związanych z leczeniem także innych groźnych chorób. Szczegóły nie są jednak jeszcze znane. Wiadomo, że w instytucie the San Diego Center for Algae Biotechnology or SD-CAB trwają dodatkowe prace nad otrzymaniem biopaliw, również z wykorzystaniem glonów. Dotąd jednak organizm Chlamydomonas reinhardtii opisany został jako zdolny do produkcji w znacznych ilościach szerokiej gamy ludzkich białek terapeutycznych, a metoda wyceniana jest na dużo tańszą niż dotychczasowe. To budzi nadzieje na przełom w dostępności i skuteczności terapii zwalczających nowotwory.

Przeczytaj również: