Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Enzymbiofabrikker til forbedring af navlestrengsblodtransplantationer

Forskerne viste, at deres gær- og silkeorm-afledte enzym langt bedre end kommercielle kilder til enzymet fremstillet i standard ekspressionssystemer. Kredit:KAUST; Heno Hwang

En ny måde at producere et enzym kaldet fucosyltransferase VI (FTVI) på i laboratoriet kan hjælpe med at øge det terapeutiske potentiale ved navlestrengsblodtransplantationer.

Navlestrengsblod bruges i øjeblikket til at behandle mere end 80 livstruende tilstande, lige fra kræft og immundefekt til metaboliske og genetiske lidelser. Behandlingen er baseret på ideen om, at stamceller i navlestrengsblodet vil transportere til knoglemarven, hvor de kan hjælpe med at genopbygge et sundt blod og immunsystem, der er blevet beskadiget af sygdom. Men stamceller fra navlestrengsblod er ikke naturligt dygtige til denne proces - hvilket er grunden til, at flere lægemiddelproducenter har henvendt sig til FTVI som en måde at forbedre cellernes målsøgende evne.

FTVI er et enzym involveret i at mærke celler med sukkermolekyler på en måde, der ændrer migrationsmønstre i kroppen. I kliniske forsøg, stamceller fra navlestrengsblod behandlet med FTVI viste forbedret engraftment efter infusion til cancerpatienter. Alligevel har de fleste kommercielle kilder til FTVI, der er tilgængelige i dag, kun begrænset enzymatisk aktivitet. Plus, de har tendens til at blive fremstillet ved hjælp af forskellige ekspressionssystemer, der enten producerer enzymer med lav aktivitet eller er dyre og genererer lave udbytter.

Søger en bedre produktionsplatform, et team ledet af Jasmeen Merzaban på KAUST konstruerede gærceller og silkeormelarver til at udtrykke den menneskelige version af FTVI. Arbejde med samarbejdspartnere i Japan, KAUST-forskere fra flere hold gik sammen for at udtænke et oprensningsskema til opnåelse af enzymet ved høje udbytter; de testede derefter, hvor effektivt slutproduktet kunne ændre menneskelige stamceller.

To udtrykssystemer, en silkeorm og en gær, viste sig at producere betydelige mængder af enzymer, der er bedre end de nuværende tilgængelige kommercielle enzymer, der hjælper med navlestrengsblodtransplantationer. Kredit:Al-Ammodi et al., KAUST, Heno Hwang

Forskerne viste, at deres gær- og silkeormsafledte FTVI langt bedre end kommercielle kilder til enzymet fremstillet i standardekspressionssystemer. "Nu, disse enzymer kan brugesex vivoon stamceller til at øge deres migration mod knoglemarven under en transplantation, " siger Merzaban.

Alternativt forskere kunne drage fordel af den nye gær- og silkeorm-producerede FTVI til lægemiddelscreening. Første forfatter til undersøgelsen, Asma Al-Amoodi, påpeger, at mange metastaserende kræftformer udviser øget aktivitet af FTVI og lignende enzymer. "Vi kunne forestille os at bruge sådanne enzymer til at screene for små molekylehæmmere, der blokerer metastaser, " hun siger.