Биологи создали водоросли, производящие лекарство против рака
Chlamydomonas reinhardtii, зелёная водоросль, широко используемая в биологических лабораториях и производящая многие виды «сконструированных белков».

С помощью генной инженерии биологи Калифорнийского университета в Сан-Диего создали водоросли, способные производить сложные и дорогостоящие терапевтические препараты для борьбы с раковыми заболеваниями.

Их достижение открывает двери для создания этих или иных «сконструированных» белков как в большем количестве, так и намного дешевле, чем в настоящее время, когда они создаются из клеток млекопитающих.

«Поскольку мы можем получить точно такое же лекарство из водорослей, у нас появляется возможность значительно снизить цену», говорит Стефен Мэйфилд (Stephen Mayfield), профессор факультета биологии Университета Калифорнии в Сан- Диего, являющийся директором Центра биотехнологии водорослей в  Сан- Диего (SD-CAB). Также разработкой новых видов биотоплива из водорослей  занимается консорциум исследовательских институтов.

Их метод может применяться для создания новейших препаратов с изменённой химической формулой, предназначенных для лечения рака или других болезней.

«Вы не сможете создать эти лекарства в  бактериях, поскольку бактерии не имеют способности сворачивать белки в сложные, трёхмерные структуры», утверждает Мэйфилд.  «Также эти белки невозможно создать и в клетках млекопитающих, потому что их уничтожит токсин».

Это достижение является кульминацией семилетних исследований в лаборатории Мэйфилда. В результате чего стало известно, что Chlamydomonas reinhardtii, зелёная водоросль, имеющая широкое использование в биологических лабораториях в качестве генетической модели организма, может производить широкий спектр человеческих терапевтических белков в большем количестве и намного дешевле, чем бактерии или клетки млекопитающих.

В мае этого года, группа учёных, возглавляемая Мэйфилдом, совместно с исследователями из школы медицины Калифорнийского университета в Сан-  Диего,  под руководством Джозефа Винетца (Joseph Vinetz), создали водоросли для получения ещё более сложных белков – вакцины нового вида, которая, как показывают предварительные испытания, может защитить миллиарды людей от малярии.

«Создание малярийной вакцины показало, что водоросли могут производить белки  сложной структуры и большим количеством дисульфидных связей, которые будут по-прежнему складываться в правильные трёхмерные формы», говорит Мэйфилд.

«Антитела являлись первыми сложными белками, которые мы создали. Но малярийная вакцина это сложное  вещество, с довольно своеобразными дисульфидными связями. Таким образом, как только мы сделали это, мы убедились, что могли бы создать в водорослях всё что угодно».

Последней разработкой учёных является создание генетически модифицированных водорослей, которые производят сложные, трёхмерные белки с двумя «доменами». Один из доменов содержит антитела, которые в свою очередь  могут идентифицировать раковую клетку и прикрепляться к ней, а другой домен  содержит токсин, который уничтожает сцепленные  раковые клетки. Такие «гибридные белки » в настоящее время создаются фармацевтическими компаниями в два этапа и очень непростым образом. Сначала домены антител разрабатываются в клетках китайского хомячка (СHO клетки). Антитела очищают, а затем химическим способом прикрепляют к токсину снаружи клетки. Затем окончательный   белок повторно подвергается очистке.

«Сможем ли мы связать 4 или 5 доменов и создать  «сконструированный» белок в водоросли с множеством функций, которых не существуют в природе? Я думаю, сможем», добавил он. «Предположим, я хочу соединить рецепторный белок с группой белков-активаторов, таким образом, чтобы мы смогли  стимулировать производство костной массы или нейронов». В какой-то момент вы можете начать думать о медицине точно также, как мы думаем  о сборке компьютера, соединяя различные модули с конкретными целями. Мы можем создать белки, которые имеют 1 домен, определяющий вид клетки, на которую вы хотите воздействовать, и другой домен, устанавливающий то, что вы хотите с ней сделать».


http://www.kurzweilai.net/biologists-engineer-algae-to-make-complex-anti-cancer-designer-drug