science >> Wetenschap >  >> Chemie

Enzymbiofabrieken om navelstrengbloedtransplantaties te verbeteren

De onderzoekers toonden aan dat hun van gist en zijderups afgeleide enzym veel beter presteerde dan commerciële bronnen van het enzym dat in standaard expressiesystemen wordt gemaakt. Krediet:KAUST; Heno Hwang

Een nieuwe manier om een ​​enzym genaamd fucosyltransferase VI (FTVI) in het laboratorium te produceren, zou het therapeutisch potentieel van navelstrengbloedtransplantaties kunnen helpen verbeteren.

Navelstrengbloed wordt momenteel gebruikt voor de behandeling van meer dan 80 levensbedreigende aandoeningen, variërend van kanker en immuundeficiëntie tot metabole en genetische aandoeningen. De therapie is gebaseerd op het idee dat stamcellen in het navelstrengbloed naar het beenmerg gaan, waar ze kunnen helpen bij de wederopbouw van een gezond bloed en immuunsysteem dat door ziekte is beschadigd. Maar stamcellen uit navelstrengbloed zijn van nature niet bedreven in dit proces - daarom hebben verschillende medicijnfabrikanten zich tot FTVI gewend als een manier om het homing-vermogen van de cellen te verbeteren.

FTVI is een enzym dat betrokken is bij het taggen van cellen met suikermoleculen op een manier die migratiepatronen in het lichaam verandert. In klinische onderzoeken, stamcellen uit navelstrengbloed die met FTVI werden behandeld, vertoonden een verbeterde implantatie na infusie bij kankerpatiënten. Toch hebben de meeste commerciële bronnen van FTVI die tegenwoordig beschikbaar zijn slechts een beperkte enzymatische activiteit. Plus, ze worden meestal gemaakt met behulp van verschillende expressiesystemen die ofwel enzymen met lage activiteit produceren of duur zijn en lage opbrengsten genereren.

Op zoek naar een beter productieplatform, een team onder leiding van Jasmeen Merzaban van KAUST heeft gistcellen en zijderupslarven ontwikkeld om de menselijke versie van FTVI tot expressie te brengen. Werken met medewerkers in Japan, KAUST-onderzoekers van verschillende teams kwamen samen om een ​​zuiveringsschema te bedenken om het enzym met hoge opbrengsten te verkrijgen; ze testten vervolgens hoe efficiënt het eindproduct menselijke stamcellen zou kunnen veranderen.

Twee expressiesystemen, een zijderups en een gist, bleken aanzienlijke hoeveelheden enzymen te produceren die beter zijn dan de momenteel beschikbare commerciële enzymen die helpen bij navelstrengbloedtransplantaties. Krediet:Al-Ammodi et al., KAUST, Heno Hwang

De onderzoekers toonden aan dat hun van gist en zijderupsen afgeleide FTVI veel beter presteerde dan commerciële bronnen van het enzym dat in standaard expressiesystemen wordt gemaakt. "Nutsvoorzieningen, deze enzymen kunnen ex vivoon stamcellen worden gebruikt om hun migratie naar het beenmerg tijdens een transplantatie te verbeteren, ' zegt Merzaban.

Alternatief, onderzoekers zouden kunnen profiteren van de nieuwe door gist en zijderups geproduceerde FTVI voor inspanningen om geneesmiddelen te screenen. Eerste auteur van de studie, Asma Al Amodi, wijst erop dat veel uitgezaaide kankers een verhoogde activiteit van FTVI en soortgelijke enzymen vertonen. "We kunnen ons voorstellen dat we dergelijke enzymen gebruiken om te screenen op kleine molecuulremmers die metastase blokkeren, " ze zegt.