Muchos medicamentos modernos, incluidos analgésicos y opioides, se derivan de moléculas raras que se encuentran en plantas y bacterias. Si bien son eficaces contra una serie de dolencias, varias de estas moléculas han demostrado ser difíciles de producir en grandes cantidades. Algunas sontan intensivo en mano de obra que no es económico para las empresas farmacéuticas producirlos en cantidades suficientes para llevarlos al mercado.
en un nuevo estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza Vincent Martin describe un método para sintetizar moléculas bioactivas complejas de manera mucho más rápida y eficiente.
Uno de los ingredientes principales de esta nueva técnica desarrollada por el profesor de biología y Cátedra de Investigación de la Universidad de Concordia en Ingeniería Microbiana y Biología Sintética es la levadura de pan simple.
El organismo unicelular tiene procesos celulares que son similares a los de los humanos, lo que brinda a los biólogos un sustituto eficaz en la investigación del desarrollo de fármacos. Utilizando enfoques de biología sintética de vanguardia, Martin y sus colegas en Berkeley, California pudieron producir una grancantidad de alcaloide de bencilisoquinolina BIA para sintetizar una variedad de estructuras químicas naturales y nuevas para la naturaleza en una plataforma basada en levadura.
Esto, dice, puede proporcionar un modelo para la producción a gran escala de miles de productos, incluidos los analgésicos opioides morfina y codeína. Lo mismo ocurre con los antagonistas opioides naloxona y naltrexona, que se utilizan para tratar la sobredosis y la dependencia.
Un largo viaje desde el gen hasta el mercado
Martin ha estado trabajando para lograr este resultado durante la mayor parte de las últimas dos décadas. Comenzó investigando el código genético que usan las plantas para producir las moléculas utilizadas como medicamentos por la industria farmacéutica. Luego, trasplantó sus genes y enzimas en levadura para ver sila producción fue posible fuera de un entorno natural. El siguiente paso es la producción industrial.
"Demostramos en artículos anteriores que podemos obtener miligramos de estas moléculas con bastante facilidad, pero solo podrá comercializar el proceso si obtiene gramos", explica Martin. "En principio, ahora tenemosuna plataforma tecnológica donde podamos producirlos a esa escala ".
Esto, dice, puede tener enormes implicaciones para un país como Canadá, que tiene que importar la mayoría de las moléculas raras utilizadas en los medicamentos del extranjero. Eso es especialmente relevante ahora, en medio de una pandemia global, cuando las cadenas de suministro frágiles estánen riesgo de ser interrumpido.
"Para mí, esto realmente resalta la importancia de encontrar procesos alternativos de tipo biotecnológico que se puedan desarrollar en una industria farmacéutica canadiense casera", agrega. "Muchos de los ingredientes que usamos hoy no son muy difíciles de fabricar. Perosi no tenemos un proceso de suministro confiable en Canadá, tenemos un problema ".
Ahorros saludables
Martin admite que tiene curiosidad por ver a dónde nos lleva la tecnología. Él cree que los investigadores pueden utilizar y utilizarán la nueva plataforma para la comercialización y el descubrimiento de nuevos medicamentos.
"Demostramos que al usar esta plataforma, podemos comenzar a construir lo que se llama moléculas nuevas para la naturaleza", dice. "Al experimentar con enzimas y genes y la forma en que cultivamos las cosas, podemos comenzar a convertirlas en herramientasque se pueden utilizar en el proceso de descubrimiento de fármacos. Podemos acceder a un espacio estructural completamente nuevo ".
Este estudio fue apoyado financieramente por una Beca de Biocatálisis Industrial del Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá NSERC, una Beca de Descubrimiento de NSERC y por River Stone Biotech ApS.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Concordia . Original escrito por Patrick Lejtenyi. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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