Search
Enzyme breakthrough could revolutionize the production of greener cancer treatments

פריצת דרך באנזימים עלולה לחולל מהפכה בייצור טיפולי סרטן ירוקים יותר

מדענים מאוניברסיטת מנצ'סטר חשפו דרך יעילה ובת קיימא יותר לייצור תרופות מבוססות פפטידים, והראו יעילות מבטיחה במלחמה בסרטן.

קרדיט תמונה: אוניברסיטת מנצ'סטר

פפטידים מורכבים משרשרות קטנות של חומצות אמינו, שהן גם אבני הבניין של חלבונים. לפפטידים תפקיד מכריע בגופנו ומשמשים בתרופות רבות כדי להילחם במחלות כמו סרטן, סוכרת וזיהומים. הם משמשים גם כחיסונים, ננו-חומרים וביישומים רבים אחרים. עם זאת, ייצור פפטידים במעבדה הוא כיום תהליך מסובך הכולל סינתזה כימית, אשר מייצרת הרבה פסולת מזיקה שפוגעת בסביבה.

בפריצת דרך חדשה, שפורסמה בכתב העת ביולוגיה כימית של הטבע, מדענים מנצ'סטר גילו משפחה חדשה של אנזימי ליגאז – סוג של דבק מולקולרי שיכול לסייע בהרכבת רצפי פפטידים קצרים בצורה פשוטה ויציבה יותר, ומניב כמויות גבוהות משמעותית של פפטידים בהשוואה לשיטות קונבנציונליות.

פריצת הדרך עלולה לחולל מהפכה בייצור טיפולים לסרטן ומחלות קשות אחרות, ולהציע שיטת ייצור יעילה וידידותית יותר לסביבה.

פרופסור ג'ייסון מיקלפילד, שהוביל את הצוות באוניברסיטת מנצ'סטר, אמר: "באמצעות אנזימי הליגאז החדשים שלנו נוכל לייצר פפטידים עם פעילות אנטי-סרטנית מבטיחה בתהליך אחד עם תפוקות מצוינות. בעבר, סוגים אלה של פפטידים הופקו בתפוקות נמוכות בהרבה, על ידי תהליך סינתזה כימי מפרך מאוד בן 10-12 שלבים. על ידי שילוב ליגאזות שונות יחד בתגובת מפל אחת, נוכל ליצור פפטידים רבים ושונים."

במשך שנים רבות, מדענים עובדים על דרכים חדשות לייצור פפטידים. רוב הטכניקות הקיימות מסתמכות על מבשרי חומצות אמינו מורכבות ומוגנים בכבדות, ריאגנטים כימיים רעילים וממיסים אורגניים נדיפים מזיקים, המייצרים כמויות גדולות של פסולת מסוכנת. השיטות הנוכחיות גורמות גם לעלויות גבוהות, וקשה להגדיל אותן, וכתוצאה מכך אספקה ​​מוגבלת ויקרה של תרופות פפטידים חשובות.

הצוות במנצ'סטר חיפש אנזימי ליגאז חדשים המעורבים בתהליכים הביולוגיים המרכיבים פפטידים טבעיים בחיידקים פשוטים. הם בודדו ואפיינו את הליגאזות הללו בהצלחה ובדקו אותן בתגובות עם מגוון רחב של מבשרי חומצות אמינו. על ידי ניתוח הרצפים של אנזימי הליגאז החיידקים, הצוות זיהה אשכולות רבים אחרים של ליגאזות שכנראה מעורבות במסלולי פפטידים אחרים.

המחקר מספק מתווה כיצד ניתן לייצר פפטידים, כולל תרופות חשובות, בעתיד.

ד"ר גואנגקאי שו, שגם עבד על הפרויקט אמר, "הליגאזות שגילינו מספקות דרך נקייה ויעילה מאוד לייצר פפטידים. על ידי חיפוש בנתוני רצף הגנום הזמינים, מצאנו סוגים רבים של אנזימי ליגאז קשורים. אנו בטוחים שבאמצעות ליגאזות אלו נוכל להרכיב פפטידים ארוכים יותר עבור מגוון יישומים טיפוליים אחרים."

בעקבות הגילוי, הצוות יבצע כעת אופטימיזציה של אנזימי הליגאז החדשים, כדי לשפר את התפוקה שלהם לסינתזת פפטידים בקנה מידה גדול יותר. הם גם הקימו שיתופי פעולה עם מספר מחברות התרופות המובילות כדי לסייע בהפצת טכנולוגיות האנזים החדשות של ליגאז לייצור טיפולי פפטידים עתידיים.

דילוג לתוכן