ממיסים נוזליים מבוססי סוכר מאחסנים תרופות חיוניות המבוססות על הזרקות כגון אינסולין וחיסונים.
עם זאת, חיי המדף של תרופות אלו משתנים מכיוון שתכונות הממיסים הללו משנות את החלבונים הקריטיים הנחוצים לטיפולים מתחת לעור לאורך זמן.
עוזר פרופסור לכימיה וביוכימיה באוניברסיטת קנסאו, מוחמד חלים, קיבל מענק תלת-שנתי של המכון הלאומי לבריאות (NIH) לחקר ממיסים מבוססי חלבון ואנזים, במטרה לשפר את האחסון של תרופות המבוססות על הזרקה.
המחקר של חלים מבקש למצוא את התערובת האופטימלית של ממיסים אוטקטיים, שיכולים לאחסן את התרופות הללו בטמפרטורות תת-הקפאה עם אלמנטים שלא יקשרו לחלבונים, מה שמאריך את מחזור החיים השימושי שלהם.
המחקר שלי מנסה להבין כיצד נוצרים ממיסים אוקטיים בין שני מרכיבים וכיצד הם יכולים לשמר את כל התרופות המבוססות על פפטידים וחלבונים, מכיוון שנראה יותר מסוגים אלה של טיפולים. אבל אין לנו טכניקת שימור אמינה. אני מקבל את המימון הזה לפיתוח ממס חדש שיכול לשמור את החלבון במצב מקורי ולהאריך את חיי המדף שלהם ללא תופעות לוואי".
מוחמד חלים, עוזר פרופסור לכימיה וביוכימיה, אוניברסיטת קנסאו סטייט
תרופות המבוססות על חלבון יכולות להיות יעילות רק אם הן נשארות שלמות, אבל הן זקוקות לממיסים לשימור ולתת לחולה. עם העלייה בתרופות המבוססות על פפטידים בעשור האחרון, התעשייה הביו-רפואית מחפשת דרכים אמינות יותר לשימור התרופות הללו. תרופות מבוססות חלבון מייצגות תעשייה של 679 מיליון דולר עד 2033, ואנזימים שנועדו לייצב חלבונים אלה יכולים לתרום לתעשייה של 8.2 מיליארד דולר עד 2030.
"אחד החסרונות של טכניקות שימור קיימות עם בסיסי סוכר (כגון Trehalose) שזיהינו הוא שהם משנים את מבנה החלבון באמצעות גליקוזילציה", אמר חלים. "תרופות אלו המבוססות על חלבון מכילות מולקולות גדולות ומורכבות יותר ומציבות אתגרים חדשים במונחים של שמירה על שלמותן ויציבותן לאורך תקופות ממושכות".
המענק גם יאפשר לחלים להמשיך את הצלחתו בשילוב סטודנטים לתואר ראשון ושני באחת ממעבדות המחקר הפעילות ביותר בקמפוס. מאז הגעתו למדינת קנסאו בשנת 2021, חלים הדריך מספר שיא של סטודנטים, כולל 105 סטודנטים לתואר ראשון ו-12 סטודנטים לתארים מתקדמים ב-KSU. סטודנטים אלה תרמו ל-18 פרסומים בשיתוף סטודנטים, 141 מצגות בעל פה ופוסטרים בכנסים מקומיים, אזוריים וארציים שונים.
"מחקר והוראה הם לא רק העבודה שלי; הם התשוקה שלי", אמר. "אני עובד עם התלמידים שלי במעבדת המחקר, ומכשיר אותם להיות מדענים מהדור הבא. אני מחשיב את עצמי כגרעין במעבדת המחקר, כי אם הגרעין נשאר, האלקטרונים (התלמידים) מסתובבים סביב הגרעין, שתומך בהם. אני מלמד ומנחה בגישה 'מונעת עונג' שבו כל תלמיד יכול ליהנות, ללא קשר לרקע ולצרוך את הבעיות הביקורתיות שלהם ולפתור את הבעיות שלהם. מחקר."
לחלים יש שלושה משתפי פעולה פנימיים במכללה למדעים ומתמטיקה בפרויקט גם כן: עוזרי פרופסורים קרל סנט לואיס, מדלין מרשל ו- Soon Goo Lee. באמצעות המענק, תהיה לצוות המחקר גם הזדמנות להשתמש במכונת פיזור נויטרונים במעבדה הלאומית Oak Ridge בטנסי לצורך שיתוף פעולה חיצוני.
