Дрожжи можно модифицировать для производства белковых лекарств

Исследовательская группа под руководством профессора Йенса Нильсена из Технологического университета Чалмерса после нескольких лет работы смогла полностью картировать сложный метаболизм дрожжевых клеток. Прорыв, недавно опубликованный в статье в Nature Communications, означает огромный шаг вперед в потенциале более эффективного производства белковых терапевтических средств для лечения таких заболеваний, как рак.

Рынок фармацевтических препаратов, имитирующих собственные белки организма (белковых терапевтических средств), стремительно растет. Некоторые из них относительно просто производить в дрожжевых клеточных фабриках. Инсулин и вакцина против ВПЧ — два примера, уже находящихся в производстве. Однако другие терапии, например, антитела против различных форм рака, производить значительно сложнее.

«В настоящее время их производят с использованием клеточной фабрики на основе одной клетки китайского хомячка. Это чрезвычайно дорогой процесс. Если мы сможем заставить дрожжевые клетки делать то же самое, это будет значительно дешевле — возможно, 10% от сегодняшней стоимости. Наше видение — в конечном итоге иметь возможность массового производства и снабжения всего мира терапиями, которые сегодня слишком дороги для многих стран», — говорит Йенс Нильсен.

В сотрудничестве с доцентом Диной Петрович и исследовательской группой Матиаса Улена из Королевского технологического института в Стокгольме Йенс Нильсен в течение четырех лет картировал сложный метаболизм дрожжевых клеток.

«Мы изучали метаболизм дрожжей, которые, как мы уже знаем, являются хорошими продуцентами белка. И мы нашли механизмы, которые можно использовать для повышения эффективности процесса. Следующий шаг — доказать, что мы действительно можем производить антитела в таких количествах, которые снизят затраты».

Обсуждение в основном касалось рака, но есть и многие другие заболевания, например, болезнь Альцгеймера, диабет и рассеянный склероз, которые потенциально можно лечить с помощью дрожжевых белковых терапий. Насколько отдаленное будущее мы рассматриваем?

«Наша часть процесса быстрая, но разработка фармацевтических препаратов всегда занимает много времени. Это может стать возможностью через пять лет, но абсолютно точно должно быть на рынке через десять», — говорит Нильсен.

Йенс Нильсен недавно получил три престижные награды:

• 31 октября — крупнейшую в мире премию за инновации в области альтернативных видов топлива для транспорта (Премия Премьер-министра имени Эрика и Шейлы Самсон в Израиле) за вклад в разработку процессов производства углеводородов из дрожжей для новых биотоплив.
• Октябрь — престижную премию Energy Frontiers Award от итальянской нефтяной компании Eni за аналогичные исследования.
• Неделей ранее — золотую медаль Шведской королевской академии инженерных наук (IVA) за инновационные и творческие исследования в области системной биологии.

«Дрожжи — превосходная модельная система. Почти все, что есть в дрожжах, есть и в человеке. У нас есть полные компьютерные модели метаболизма дрожжей, и мы используем модели того же типа для изучения человеческого метаболизма», — пояснил Нильсен, получая награду IVA.