Вырастить свой Оземпик? Студенты создают растения для производства жизненно важных лекарств
Группа канадских студентов использует растения для революции в медицине. Столкнувшись с ростом цен на лекарства и их глобальным дефицитом, они создали Phytogene. Это устойчивая платформа биопроизводства. Она использует растения табака для создания важнейших препаратов, например, аналогов популярного средства Оземпик. Их разработка может снизить загрязнение от фармпроизводства и его стоимость. В перспективе люди смогут выращивать жизненно важные лекарства буквально у себя на заднем дворе.
Проблема: Дорогие лекарства и вред экологии
Современное производство лекарств – сложный и дорогой процесс. Оно часто требует больших заводов, синтетических химикатов и потребляет много энергии. В итоге лекарства становятся дорогими. А производство загрязняет окружающую среду. Кроме того, нехватка популярных препаратов стала серьезной проблемой во всем мире.
Студенты из Университета Западного Онтарио решили найти решение. Они обратили внимание на растения как на возможные “фабрики” для лекарств. “Мы хотели сделать что-то значимое”, — говорит Итан Бьо Квак, один из руководителей проекта Phytogene. “Высокая стоимость лекарств — огромная проблема. Фармацевтическая промышленность также не очень экологична”.
Решение: Растения как биореакторы
Команда Phytogene использует растение под названием Nicotiana benthamiana. Это близкий родственник табака. Но его часто применяют в исследованиях молекулярной биологии растений.
Как это работает?
1. Генная инженерия: Студенты вставляют ген, кодирующий нужный белок (например, активный компонент лекарства), в бактерию Agrobacterium tumefaciens.
2. Инфильтрация: Растения “заражают” этой бактерией. Бактерия переносит ген в клетки растения.
3. Производство белка: Клетки растения начинают производить нужный белок по инструкции встроенного гена.
4. Сбор и очистка: Через несколько дней белок можно извлечь из листьев растения и очистить.
Этот метод называется “молекулярным фермерством”. Он имеет несколько преимуществ:
- Скорость: Весь процесс занимает около двух недель. Это намного быстрее традиционного производства.
- Стоимость: Выращивание растений дешевле строительства и обслуживания сложных фармзаводов.
- Экологичность: Растения используют солнечный свет и CO2. Это снижает углеродный след по сравнению с химическим синтезом.
- Масштабируемость: Производство можно легко увеличить, просто вырастив больше растений.
Фокус на аналогах Оземпик и других пептидах
Одной из первых целей Phytogene стало производство пептидов класса GLP-1. К ним относится семаглутид – активное вещество препарата Оземпик** и его аналогов. Эти лекарства очень востребованы для лечения диабета 2 типа и для снижения веса. Однако их высокая цена и дефицит ограничивают доступность.
Студенты успешно продемонстрировали, что их система может производить пептиды GLP-1. “Растения способны производить множество различных белков”, — объясняет Аарон Хильдебранд, еще один член команды. “Мы показали, что это возможно для GLP-1”. Это открывает путь к созданию более доступных версий таких лекарств.
Команда и признание
Проект Phytogene был представлен на престижном международном конкурсе генной инженерии iGEM Grand Jamboree. Команда студентов, включающая Итана Бьо Квака, Аарона Хильдебранда и Николь Кьюкам, работала над проектом с энтузиазмом. Их цель – использовать науку для решения реальных проблем.
“Технология молекулярного фермерства существует уже некоторое время”, – отмечает Кьюкам. “Но ее потенциал для решения текущих проблем с лекарствами огромен”.
Будущее и вызовы
Помимо аналогов **Оземпик**, команда планирует использовать свою платформу для производства других белков. Например, инсулина или факторов роста. Потенциал технологии огромен.
Однако существуют и трудности. Необходимо разработать эффективные методы очистки белков от растительного материала. Также важно масштабировать производство до промышленных объемов. И, конечно, предстоит пройти строгие процедуры регуляторного одобрения, чтобы такие лекарства попали к пациентам.
Тем не менее, работа Phytogene показывает многообещающий путь. В будущем растения действительно могут стать важным источником доступных и экологически чистых лекарств. А это значит, что препараты вроде **Оземпик** могут стать доступнее для большего числа людей.