Bakterien, die als Fabriken zur Herstellung von Krebsmedikamenten verwendet werden

Krebs: Hoffnung durch Forschung - Dokumentation von NZZ Format (2004) (March 2019).

Anonim

Forscher am Novo Nordisk Foundation Zentrum für Biologische Nachhaltigkeit in Dänemark haben eine Methode zur Herstellung von P450-Enzymen entwickelt, die von Pflanzen zur Abwehr von Räubern und Mikroben in bakteriellen Zellfabriken verwendet werden. Das Verfahren könnte die Produktion großer Mengen der Enzyme erleichtern, die auch an der Biosynthese von Wirkstoffen von Krebsmedikamenten beteiligt sind.

P450 ist der Name einer Art von Cytochrom, einem spezialisierten Enzym. Diese werden von Pflanzen verwendet, um chemische Verbindungen mit vielen verschiedenen Funktionen zu synthetisieren, aber ihr Haupteinsatzgebiet ist die Abwehr von Pflanzenfressern, Insekten und Mikroben.

"Diese leistungsstarken Verbindungen können als Wirkstoffe in Medikamenten zur Behandlung von Krankheiten wie Krebs und Psoriasis verwendet werden", sagte der spanische Forscher Darío Vázquez-Albacete, der Hauptautor einer Studie, die eine neue Methode zur Herstellung von Enzymen in Bakterien beschreibt Zellfabriken.

Die Ergebnisse der Studie, die im Centre for Biosustainability der Novo Nordisk Foundation, einer von der Technischen Universität Dänemark verwalteten Forschungseinrichtung, entwickelt wurde, wurden in der Fachzeitschrift Biotechnology and Bioengineering veröffentlicht.

Laut Vázquez-Albacete "ist die neue Technik ein bedeutender Fortschritt, da die Pflanzen P450-Enzyme in sehr kleinen Mengen produzieren. Die Extraktion ist sehr komplex und manchmal müssen wir umweltschädliche chemische Synthesen verwenden, bei denen Ölderivate zum Einsatz kommen. einige Pflanzenarten wie die Eibe (Taxus baccata), aus der das Krebsmedikament Taxol gewonnen wird, sind vom Aussterben bedrohte Arten. "

Massenproduktion

"Wir haben Werkzeuge entwickelt, mit denen die Proteine ​​von Pflanzen, die diese Verbindungen produzieren, von der bakteriellen molekularen Maschinerie erkannt werden. Das Ziel ist es, Bakterien zu verwenden, weil sie in kontrollierten Fermentern schnell wachsen und große Mengen der Enzyme produzieren können ", sagt der Forscher.

Um diese Ergebnisse zu erreichen, modifizierten und übertrugen die Forscher P450-Gene von Pflanzen auf E. coli-Bakterien und überprüften, ob die Mikroben größere Mengen dieser Enzyme produzieren konnten als existierende Methoden.

Vázquez-Albacete sagt: "Damit die Bakterien die Enzyme richtig exprimieren können, muss die entsprechende DNA-Sequenz häufig modifiziert werden, um die" Entschlüsselung "durch das Bakterien-System zu erleichtern."

In der Studie entwickelte das Team einen Werkzeugkasten mit "Hilfs" -DNA-Sequenzen, mit denen sie etwa 50 P450-Enzyme aus verschiedenen E. coli-Pflanzen exprimieren können.

Einige dieser Enzyme sind an der Synthese des Naturstoffs Ingenol beteiligt, der zur Behandlung von Psoriasis verwendet wird und derzeit unter Verwendung traditioneller chemischer Verfahren hergestellt wird. Andere P450 werden zur Herstellung des Krebsmedikaments Taxol verwendet.

Der Forscher betont, dass Pflanzen eine Vielzahl von interessanten Verbindungen erzeugen, um sie vor Sonne und vor Fressfeinden, Austrocknung usw. zu schützen. "Viele davon werden von P450 synthetisiert, deren Funktion noch sehr wenig verstanden wird Verbindungen. "

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