Saltning af omkostningerne ved proteinpolymerlægemidler

Protein er en stor forretning. Ikke alene udgør den en betydelig del af alle levende ting-det er også en industri på 150 milliarder dollars om året. Uanset om det er mad, medicin, eller fremstilling, næsten alle sektorer har et behov for proteiner til at skabe deres produkter. Men for lægemidler, behovet for proteiner kommer også med en stor pris, en, som farmaceutiske producenter desperat har brug for at finde rundt i:omkostningerne ved proteinrensning. Men nu, tak Alan Russell, professor i kemiteknik, og ph.d. studerende Stefanie Baker, Lægemiddelindustrien har en innovativ vej uden om dette dyre problem, når man fremstiller proteinpolymerterapeutika. Russell, Bager, og deres team har udviklet en ny metode til at rense protein-polymer-konjugaterne, der bruges i lægemidler, for at sikre, at de fungerer korrekt, arbejde, der for nylig blev offentliggjort i Naturkommunikation .

"Renheden af ​​proteiner og protein-polymer-konjugater beregnet til terapeutisk brug er ekstremt vigtig, "siger Baker." Terapeutiske proteiner skal være homogene og have de samme egenskaber fra batch til batch, Ellers, de vil ikke have de samme terapeutiske virkninger gang på gang, og kan faktisk være skadeligt for de patienter, de skal hjælpe. "

I øjeblikket, næsten alle kommercielle proteiner starter deres oprensning ved hjælp af en proces med ammoniumsulfatudfældning. Herfra, kampen for at adskille et protein fra et andet-især i tilfælde af et proteinpolymerlægemiddel-bliver virkelig kompliceret. Konjugater skal adskilles fra polymerer, native proteiner, og isomerer. Dette har historisk set præsenteret et reelt problem for forskere, og kan tegne sig for mere end halvdelen af ​​de samlede omkostninger ved fremstilling af proteinlægemidler til patienter. Med Baker og Russells nye metode, imidlertid, at omkostningerne kan reduceres betydeligt.

"Vi har været interesseret i at konstruere opløseligheden af ​​proteiner ved at dyrke polymerer fra deres overflade, "siger Russell." Hvad hvis proteiner kunne konstrueres til at gøre dem opløselige ved ekstreme saltkoncentrationer? Saltet - ammoniumsulfat - bruges allestedsnærværende til at koncentrere proteiner, fordi det udfælder hvert protein med omkring 50% mættende koncentration. Vi besluttede at udfordre os selv og se, om vi kunne skabe et protein, der blev opløst i fuldstændigt mættet ammoniumsulfat. "

I løbet af det sidste år, teamet har opdaget, at ved at dyrke kovalente polymerer fra overfladen af ​​proteinerne, de er i stand til i høj grad at øge disse proteiners opløselighed i saltopløsninger. Denne måde, proteinerne opløses meget hurtigere i saltopløsningen end deres tilhørende urenheder, gør dem meget lettere at adskille, og efterlader kun det rene, ønsket protein. Det er en meget hurtigere og mere enkel måde at rense disse forbindelser på i forhold til de traditionelle metoder. Teamet samarbejdede også med en ledende gruppe ved University of Florida, ledet af professor Coray Colina. Colina og hendes elever lavede computermodeller af saltets indvirkning på proteinkonjugaterne for at hjælpe med at forstå, hvordan den rigtige polymer kunne gøre en vanskelig proces til en let proces.

Nu hvor deres metode har vist sig at fungere, Baker og Russell vil tage det næste skridt:at bevise, at det fungerer i den skala, der er nødvendig for kommerciel produktion. Og selvom dette er en massiv virksomhed, teamet er optimistisk med hensyn til, hvad dette kan betyde for biofarmaceutiske lægemidlers fremtid.

"Opdagelsen af, at disse proteiner kan konstrueres til at opløses i en opløsning, hvor hvert andet protein ikke kan, "siger Russell, "kan virkelig forenkle, hvordan disse konjugerede lægemidler fremstilles - og gøre dem meget mere overkommelige i fremtiden."