Rak: leki onkologiczne oparte na glonach

Tradycyjnie przeznaczone do produkcji biopaliw, algi Chlamydomonas reinhardtii umożliwiają wytwarzanie po najmniejszych kosztach złożonego białka stosowanego w leczeniu niektórych nowotworów. Biologom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego udało się wyprodukować takie złożone białko, które znajduje zastosowanie w leczeniu niektórych nowotworów. Udało się tego dokonać dzięki badaniom nad mikroskopijnymi, zielonymi, genetycznie zmodyfikowanymi glonami.

Powstałe w ten sposób leki są nie tylko skuteczne - zupełnie jak farmacutyki uzyskane z konwencjonalnych metod przy użyciu bakterii i komórek ssaków - ale koszt ich produkcji jest znacznie niższy.

"Niemożliwe jest produkowanie tych substancji w bakteriach, ponieważ mikroorganizmy te nie są w stanie odtworzyć trójwymiarowej strukturę tych białek," wyjaśniał Stephen Mayfield, główny autor badań opublikowanych w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) w Stanach Zjednoczonych.

Jednocześnie niemożliwe jest odtworzenie takiej substancji z komórek ssaków, gdyż część toksyczna białka zniszczyłaby ją.

Białka fuzyjne

Wykorzystywane obecnie do produkcji biopaliwa glony, o których mowa, to gatunek nazwany Chlamydomonas reinhardtii.

Zespołowi profesora Mayfielda udało się uzyskać po transgenezie białko złożone z dwóch części lub "domen": jedna zawiera przeciwciała zdolne do automatycznego dążenia w kierunku docelowych komórek nowotworowych, podczas gdy inna uwalnia toksynę, która je zabija i w ten sposób hamuje rozwój guza.

Tak zwane białka fuzyjne są obecnie wytwarzane w laboratoriach farmaceutycznych zgodnie z dwuetapową procedurą: zwielokrotnione przeciwciała powstają w komórkach chińskiego chomika, zanim jeszcze zostaną oczyszczone, a następnie oddzielnie związane z toksyną w drodze reakcji chemicznej. Końcowa postać białka jest poddana ponownemu oczyszczeniu.

"Nasza metoda posiada dwie zalety", zaznacza dr Mayfield. "Ponieważ jesteśmy w stanie wytworzyć tylko pojedyncze białko składające się z dwóch domen, nie ma takiej potrzeby, by ponownie je oczyszczać. Idąc dalej, dużo mniejsze koszty stanowi użycie glonów w miejce komórek chomika".

Inną zaletą jest biosynteza, która ma miejsce wewnątrz chloroplastów glonów. Jednak te drobne procesy komórkowych inkluzji, które są miejscem fotosyntezy, mają szczególną zdolność do izolowania nie uszkadzając białka, chroniąc tym samym komórki gospodarza przed szkodliwymi skutkami.