Ученые из МТИ создали портативную систему для быстрого биосинтеза лекарств

Схема установки. Изображение: MIT

Биореактор с генетически модифицированными клетками дрожжей производит интерферон и человеческий гормон роста. Порцию лекарства можно получить менее чем за 24 часа, имея только набор реагентов.

Для производства белков ученые выбрали генетически модифицированный штамм дрожжей Pichia pastoris — они неприхотливы, хорошо размножаются даже в простом и недорогом субстрате, а также выделяют большое количество белка за короткое время. Дрожжи генетически модифицировали, чтобы при добавлении эстрадиола они производили человеческий гормон роста, а при добавлении метанола — антивирусный белок интерферон.

Внутри аппарата клетки культивируют в биореакторе миллиметрового масштаба. Ячейка биореактора заполнена жидкой питательной средой, в которой растворен химический триггер. При необходимости «переключить» клетки на синтез другого препарата достаточно отфильтровать среду с предыдущим триггером, оставив клетки в биореакторе, а затем заполнить свежей питательной средой.

Для поддержания дрожжей в работоспособном состоянии, аппарат отслеживает температуру, pH, плотность клеток и уровень кислорода в ячейке. Благодаря тому что с одной из сторон ячейка ограничена силиконовой мембраной, система может регулировать объем кислорода и углекислого газа, который получают клетки. Кроме того, «продавливание» газа через мембрану способствует хорошему перемешиванию жидкости — в противном случае диффузия в миллилитровом объеме занимала бы более длительное время.

Испытания показали, что при помощи новой системы можно менее чем за 24 часа получать дневную дозу необходимого препарата с минимальными затратами. Авторы исследования предполагают, что это поможет разработать аппараты для оказания персонифицированной медицинской помощи в любом месте. Недавно российские ученые также предложили метод для ускоренного производства химерных белков.

Работа группы американских ученых опубликована в журнале Nature Communications.


Теги:

Читать еще на Чердаке: