Захваченные бактерии для облегчения производства лекарств и улучшения стратегии лечения

Поскольку мир продолжает сотрясаться от последствий пандемии коронавируса, новые технологии помогли разработать эффективные вакцины в рекордно короткие сроки. В настоящее время ученые изучают возможности модификации и создания бактерий для улучшения процесса производства лекарств.

Ученые Техасского университета в США разработали новый инструмент, который может улучшить производство лекарств в бактериальных клетках. Хотя использование бактерий было предложено в качестве хорошей органической альтернативы, обнаружение и оптимизация производства терапевтических молекул сложны и требуют много времени.

В новой статье, опубликованной в журнале Nature Chemical Biology, Команда UT Austin представила биосенсорную систему, полученную из бактерий E. coli, которую можно адаптировать для точного обнаружения всех видов терапевтических соединений всего за несколько часов.

Большинство лекарств, которые мы потребляем, изготавливаются из ингредиентов, извлеченных из растений, а экстракция — сложная и ресурсоемкая работа. Между тем, бактерии — это дешевая, эффективная и устойчивая альтернатива, и их генетическим кодом можно легко манипулировать, чтобы превратить их в фабрики по производству лекарств. Биологические системы бактерий можно использовать для производства определенных молекул в рамках естественного клеточного процесса.

Также читайте | Почему я в восторге от первых изображений с космического телескопа Джеймса Уэбба

«Мы выясняем, как дать бактериям «чувства», подобные обонятельным рецепторам или вкусовым рецепторам, и использовать их для обнаружения различных соединений, которые они могут производить», — сказал Эндрю Эллингтон, профессор молекулярной биологии и соответствующий автор исследования. бумага.

Однако у производителей не было возможности быстро проанализировать различные штаммы сконструированных бактерий, чтобы определить те из них, которые способны производить желаемое лекарство в коммерческих объемах — до сих пор. Точный анализ тысяч сконструированных штаммов на пути к хорошему производителю может занять недели или месяцы с современными технологиями, но только день с новыми биосенсорами.

«В настоящее время нет биосенсоров для большинства растительных метаболитов. С помощью этой техники можно будет создавать биосенсоры для широкого спектра лекарств», — сказал Саймон д’Эльсниц, научный сотрудник отдела молекулярной биологии и первый автор статьи.

Биосенсоры, разработанные д’Эльсницем, Эллингтоном и их коллегами, быстро и точно определяют количество данной молекулы, которое производит штамм бактерий. Команда разработала биосенсоры для нескольких типов распространенных лекарств, таких как средства от кашля и сосудорасширяющие средства, которые используются для лечения мышечных спазмов.

Также читайте | Поиски таинственной темной материи начинаются в подземном золотом руднике

Молекулярные изображения биосенсоров, сделанные рентгеновскими кристаллографами Вантае Ким и Ян Джесси Чжан, показывают, как именно они крепко хватаются за лекарство-партнер. Когда препарат обнаруживается биосенсором, он светится. Кроме того, команда разработала свои собственные бактерии для производства соединения, содержащегося в нескольких одобренных FDA препаратах, и использовала биосенсоры для анализа выхода продукта, говорится в заявлении команды.

«Хотя это не первый биосенсор, — сказал д’Эльсниц, — этот метод позволяет разрабатывать их быстрее и эффективнее. В свою очередь, это открывает двери для производства большего количества лекарств с использованием биосинтеза».

— КОНЕЦ —

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.