Brug af nanomaskiner til at hjælpe med at bekæmpe krigen mod diabetes

Antidiabetiske lægemidler kan blive billigere og mere tilgængelige takket være et gennembrud fra CSIRO, Australiens nationale videnskabsagentur.

Forskere fra CSIROs Synthetic Biology Future Science Platform har brugt avanceret biologisk og kemiteknik til at skabe en enklere, renere, og mere omkostningseffektiv proces til fremstilling af det antidiabetiske lægemiddel D-fagomine.

Type 2-diabetes er en af ​​de største globale sundhedsudfordringer i det 21. århundrede, med mere end 350 millioner mennesker, der lever med tilstanden.

Det opstår som en konsekvens af, at hormonet insulin ikke produceres i tilstrækkelige mængder til at omdanne glukose fra mad til energi. Når denne proces afbrydes, blodsukker kan stige til niveauer, hvor dårlige helbredsresultater kan følge.

D-fagomin er en kemisk forbindelse, der kan udføre dette job i insulins sted ved at sænke blodsukkerniveauet.

Projektleder Dr. Colin Scott og hans team brugte en række enzymer til at omdanne den billige og rigelige kemiske glycerol til D-fagomin.

"Vi har modificeret naturligt forekommende enzymer, så de kan bruges som 'nanomaskiner' i samlebånd, der samler molekyler, " sagde Dr. Scott.

"Enzymer er naturens nanoteknologi - biologiske molekyler, der findes i hver levende celle, og som er ansvarlige for de kemiske reaktioner, vi er afhængige af for at overleve."

Den vellykkede proces blev opnået ved at samle en række enzymer, hver enkelt foretager kun én kemisk omdannelse, og føring af produktet til det næste enzym i rækken.

Enzymerne var arrangeret i rum, med hvert rum indeholdende enzymer for et kemisk trin. Kammerne blev derefter samlet i den korrekte rækkefølge for at omdanne glycerol, et let tilgængeligt og billigt kemikalie, ind i D-fagomine

Den nye proces er renere og hurtigere end de nuværende metoder til fremstilling af D-fagomin, og Dr. Scott og hans team forventer, at når det først er afprøvet kommercielt, kan det reducere omkostningerne ved at producere anti-diabetiske lægemidler.

Nu er designprincipperne for disse nanomaskiner forstået, der kan bygges nye nanomaskiner og molekylære samlebånd - hvilket potentielt åbner døren for forbedringer i andre teknologier, der er afhængige af kemiske reaktioner, såsom produktion af andre lægemidler, bionedbrydelig plast og biobrændstoffer og brændstoftilsætningsstoffer.

Holdet leder nu efter industripartnere til at begynde kommercielle forsøg med produktionsprocessen.