Ragi direkayasa untuk mengubah metanol menjadi heparin | Riset

Ragi direkayasa untuk mengubah metanol menjadi heparin |  Riset post thumbnail image

Promo mantap Pengeluaran SGP 2020 – 2021.

Para ilmuwan di Cina telah merekayasa ragi secara genetik untuk mengubah metanol menjadi heparin. Pekerjaan ini merupakan langkah menuju proses produksi berkelanjutan untuk antikoagulan esensial yang dapat berarti pembuat obat tidak perlu lagi mengambilnya dari hewan.

Heparin, suatu glikosaminoglikan, adalah antikoagulan alami yang disintesis oleh hati, usus, dan paru-paru mamalia. Biasanya digunakan untuk mengobati dan mencegah pembekuan darah pada orang yang menjalani operasi besar, wanita hamil dan penderita kanker – ‘permintaan klinis untuk heparin besar,’ jelas Zhen Kang dari Universitas Jiangnan di Cina.

Heparin

Heparin obat diekstraksi dari jaringan ternak – terutama usus babi. Namun, penggunaan asam kuat yang ekstensif, kontaminasi dengan glikosaminoglikan lain, kontrol kualitas yang buruk dan variasi dalam strukturnya berkontribusi pada kekhawatiran atas keandalan dan keamanan sumber heparin dengan cara ini. Sebuah insiden kontaminasi pada tahun 2007 dan 2008 mengakibatkan sekitar 100 kematian di AS saja. Dan wabah demam babi sering mengganggu pasokan global.

Insiden kontaminasi mendorong para peneliti di seluruh dunia untuk menyelidiki strategi pasokan alternatif, termasuk sintesis kimia, produksi mikroba, modifikasi kemoenzimatik dan metode enzimatik, serta sumber hewani baru. Strategi-strategi ini mengalami berbagai keterbatasan – termasuk biaya tinggi, aktivitas antikoagulan di bawah standar, dan rute sintetis yang rumit – yang semuanya membatasi skalabilitasnya.

Sekarang, Kang dan rekan-rekannya telah mengembangkan proses produksi heparin yang menggunakan ragi methylotrophic, Pichia pastoris. Ragi mudah dibudidayakan dan tumbuh dengan cepat. Juga, karena tidak membuat glikosaminoglikan secara alami, memurnikan heparin lebih mudah.

Tim Kang dimodifikasi P. pendeta sehingga akan biosintesis heparin, melalui heparosan. Ini termasuk rekayasa genetika untuk mengekspresikan enzim sulfotransferase dan epimerase tertentu. Kultur yang diberi makan batch menghasilkan 2,08 g/l heparin yang direkayasa secara biologis. Ini adalah pertama kalinya heparin disintesis oleh mikroba di mana tidak ada satu langkah yang dikatalisis oleh katalis kimia – semua reaksi dikatalisis oleh enzim yang diekspresikan dalam P. pastoris.

‘Ini adalah ilmu yang sangat keren dan menarik,’ komentar Susan Sharfstein, yang penelitiannya di Suny Polytechnic Institute di AS melibatkan pengembangan sistem sel yang menghasilkan protein terapeutik dan karbohidrat. ‘Pertanyaan sebenarnya adalah, apakah mereka akan dapat meningkatkannya dengan biaya yang efektif?’ Menurut Kang, ekspresi protein dan aktivitas enzim perlu ditingkatkan untuk meningkatkan hasil dan skalabilitas, dan ada banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk meningkatkan produksi. Tim mengakui bahwa sulit untuk memperkirakan biaya heparin yang direkayasa secara biologis saat ini, tetapi mengatakan akan ada manfaat ekonomi dan lingkungan jika ragi yang direkayasa dapat diterapkan dalam skala besar.

Related Post