science >> Wetenschap >  >> Biologie

Gist kan worden ontwikkeld om eiwitgeneesmiddelen te maken

In gewone gist (de linkerafbeeldingen), de uitscheiding van eiwitten wordt belemmerd door schadelijke reactieve zuurstofsoorten (ROS) die door de gist worden gegenereerd. De onderste afbeelding toont deze als fluorescerende gebieden, die wijzen op celbeschadiging. In de gemodificeerde gist (rechts) is de eiwitproductie verbeterd. Krediet:Mingtao Huang/Chalmers

Het heeft een aantal jaren geduurd, maar een onderzoeksteam onder leiding van professor Jens Nielsen van de Chalmers University of Technology is er eindelijk in geslaagd om het complexe metabolisme van gistcellen in kaart te brengen. De doorbraak, onlangs gepubliceerd in een artikel in Natuurcommunicatie , betekent een enorme stap voorwaarts in het potentieel om efficiënter eiwittherapieën te produceren voor ziekten zoals kanker.

De markt voor geneesmiddelen die lichaamseigen eiwitten nabootsen – op eiwitten gebaseerde therapieën – explodeert. Sommige zijn relatief eenvoudig te vervaardigen in op gist gebaseerde celfabrieken. Insuline- en HPV-vaccin zijn twee voorbeelden die al in productie zijn, maar andere therapieën, zoals antistoffen tegen verschillende vormen van kanker, zijn aanzienlijk moeilijker te vervaardigen.

"Ze worden momenteel geproduceerd in een celfabriek op basis van een enkele cel van een Chinese hamster. Het is een extreem duur proces. Als we gistcellen hetzelfde kunnen laten doen, het zal aanzienlijk goedkoper zijn - misschien 10% van wat het vandaag kost. Onze visie is om uiteindelijk in staat te zijn om in massaproductie te komen en de hele wereld te voorzien van therapieën die tegenwoordig voor veel landen te duur zijn, " zegt Jens Nielsen, hoogleraar systeembiologie.

In samenwerking met universitair hoofddocent Dina Petrovic en het onderzoeksteam van Mathias Uhlén aan het Royal Institute of Technology in Stockholm, Jens Nielsen brengt al vier jaar de complexe stofwisseling van gistcellen in kaart.

"We hebben het metabolisme bestudeerd van een gist waarvan we al weten dat het een goede eiwitproducent is. En we hebben de mechanismen gevonden die kunnen worden gebruikt om het proces nog efficiënter te maken. De volgende stap is om te bewijzen dat we daadwerkelijk antilichamen kunnen produceren in zodanige hoeveelheden dat de kosten worden verlaagd."

De discussie ging vooral over kanker, maar er zijn veel andere ziekten, bijvoorbeeld Alzheimer, suikerziekte en MS, die mogelijk kunnen worden behandeld met op gist gebaseerde eiwittherapieën. Over hoe verre toekomst hebben we het?

"Ons deel van het proces is snel, maar geneesmiddelen hebben altijd veel tijd nodig om zich te ontwikkelen. Het zou over vijf jaar een mogelijkheid kunnen zijn, maar zou absoluut over tien op de markt moeten zijn, ' zegt Nielsen.

Jens Nielsen heeft de afgelopen maanden de krantenkoppen gehaald. Naast zijn publicatie in Natuurcommunicatie , hij heeft onlangs drie prestigieuze prijzen ontvangen.

Op 31 oktober ontving hij 's werelds grootste onderscheiding voor innovatie op het gebied van alternatieve brandstoffen voor transport - de Eric en Sheila Samson Prime Minister's Prize, in Israël. Alternatieve brandstoffen? Ja, gewone oude gist kan voor veel gebruikt worden, en de prijs van Nielsen was voor zijn bijdrage aan processen voor de productie van koolwaterstoffen uit gist, die nieuwe biobrandstoffen zullen bevorderen. Eerder in oktober ontving hij voor hetzelfde soort onderzoek de prestigieuze Energy Frontiers Award van het Italiaanse oliebedrijf Eni. En slechts een week voordat hij naar Israël vertrok, hij ontving de gouden medaille van de Koninklijke Zweedse Academie voor Ingenieurswetenschappen (IVA) voor innovatief en creatief onderzoek in systeembiologie.

"Gist is een fantastisch modelleringssysteem. Bijna alles in gist wordt ook bij mensen gevonden. We hebben complete computermodellen van het metabolisme van gist, en we gebruiken hetzelfde type modellen om het menselijke metabolisme te bestuderen, ' legde Nielsen uit toen hij de IVA-award in ontvangst nam.