Njia mpya ya kutengeneza bati ndogo za dawa za kibayolojia inapohitajika, Mfumo unaweza kusanidiwa upya kwa haraka ili kutoa aina mbalimbali za dawa za protini.

Biopharmaceuticals, darasa la dawa zinazojumuisha protini kama vile kingamwili na homoni, kuwakilisha sekta inayokua kwa kasi ya tasnia ya dawa. Zinazidi kuwa muhimu kwa "dawa ya usahihi" - dawa iliyoundwa kwa wasifu wa kijeni au wa molekuli ya vikundi fulani vya wagonjwa..

Dawa kama hizo kawaida hutengenezwa katika vituo vikubwa vilivyowekwa kwa bidhaa moja, kwa kutumia michakato ambayo ni ngumu kusanidi upya. Ugumu huu unamaanisha kuwa watengenezaji huwa wanazingatia dawa zinazohitajika na wagonjwa wengi, wakati dawa ambazo zinaweza kusaidia idadi ndogo ya wagonjwa haziwezi kutengenezwa.

Ili kusaidia kufanya zaidi ya dawa hizi kupatikana, Watafiti wa MIT wameunda njia mpya ya kutengeneza haraka dawa za dawa kwa mahitaji. Mfumo wao unaweza kusanidiwa kwa urahisi ili kutoa dawa tofauti, kuwezesha ubadilishaji kati ya bidhaa kama zinahitajika.

"Utengenezaji wa jadi wa biomanufacturing hutegemea michakato ya kipekee kwa kila molekuli mpya inayotolewa,” anasema J. Upendo wa Christopher, profesa wa uhandisi wa kemikali huko MIT na mjumbe wa Taasisi ya MIT ya Koch ya Utafiti wa Saratani ya Pamoja.. "Tumeonyesha usanidi mmoja wa vifaa ambao unaweza kutoa protini tofauti za ujumuishaji katika otomatiki kamili., namna isiyo na mikono.”

Watafiti wametumia mfumo huu wa utengenezaji, ambayo inaweza kutoshea kwenye benchi la maabara, kuzalisha dawa tatu tofauti za dawa, na ilionyesha kuwa ni za ubora kulinganishwa na matoleo yanayopatikana kibiashara.

Upendo ndiye mwandishi mkuu wa utafiti, ambayo inaonekana katika toleo la XX la jarida Bayoteknolojia ya Asili. Waandishi wakuu wa karatasi ni wanafunzi waliohitimu Laura Crowell na Amos Lu, na mwanasayansi wa utafiti Kerry Routenberg Love.

Mchakato ulioratibiwa

Biopharmaceuticals, ambayo kwa kawaida inapaswa kudungwa, mara nyingi hutumiwa kutibu saratani, pamoja na magonjwa mengine ikiwa ni pamoja na ugonjwa wa moyo na mishipa na matatizo ya autoimmune. Wengi wa dawa hizi huzalishwa katika "bioreactors" ambapo bakteria, chachu, au seli za mamalia hutoa kiasi kikubwa cha dawa moja. Dawa hizi lazima zisafishwe kabla ya matumizi, kwa hivyo mchakato mzima wa uzalishaji unaweza kujumuisha hatua kadhaa, nyingi zinahitaji uingiliaji kati wa binadamu. Matokeo yake, inaweza kuchukua wiki hadi miezi kutoa kundi moja la dawa.

Timu ya MIT ilitaka kuja na mfumo mwepesi zaidi ambao unaweza kupangwa upya kwa urahisi ili kutoa haraka aina mbalimbali za dawa kwa mahitaji.. Pia walitaka kuunda mfumo ambao utahitaji uangalizi mdogo sana wa kibinadamu wakati wa kudumisha ubora wa juu wa protini inayohitajika kwa matumizi ya wagonjwa..

"Lengo letu lilikuwa kufanya mchakato mzima kuwa wa kiotomatiki, kwa hivyo mara tu unapoanzisha mfumo wetu, unabonyeza ‘go’ halafu unarudi siku chache baadaye na kuna kusafishwa, dawa iliyotengenezwa inakungoja,” Crowell anasema.

Jambo moja muhimu la mfumo mpya ni kwamba watafiti walitumia aina tofauti ya seli kwenye bioreactors zao - aina ya chachu inayoitwa. Tini za mchungaji. Chachu inaweza kuanza kutoa protini haraka zaidi kuliko seli za mamalia, na wanaweza kukua hadi msongamano mkubwa wa watu. Zaidi ya hayo, Tini za mchungajisiri tu kuhusu 150 kwa 200 protini zake mwenyewe, ikilinganishwa na kuhusu 2,000 kwa ovari ya hamster ya Kichina (TOA) anaphase, ambayo mara nyingi hutumiwa kwa ajili ya uzalishaji wa biopharmaceutical. Hii inafanya mchakato wa utakaso kwa madawa ya kulevya zinazozalishwa na Tini za mchungaji rahisi zaidi.

Watafiti pia walipunguza sana ukubwa wa mfumo wa utengenezaji, kwa lengo kuu la kuifanya iwe ya kubebeka. Mfumo wao una moduli tatu zilizounganishwa: bioreactor, ambapo chachu hutoa protini inayotaka; moduli ya utakaso, ambapo molekuli ya dawa hutenganishwa na protini nyingine kwa kutumia kromatografia; na moduli ambayo dawa ya protini imesimamishwa kwenye bafa ambayo huihifadhi hadi ifike kwa mgonjwa.

Katika utafiti huu, watafiti walitumia teknolojia yao mpya kuzalisha dawa tatu tofauti: homoni ya ukuaji wa binadamu; interferon alpha 2b, ambayo hutumika kutibu saratani; na sababu ya kuchochea koloni ya granulocyte (GCSF), ambayo hutumiwa kuongeza kinga ya wagonjwa wanaopokea chemotherapy.

Waligundua hilo kwa molekuli zote tatu, dawa zilizotengenezwa kwa mchakato mpya zilikuwa na sifa sawa za kibayolojia na kibayolojia kama matoleo yaliyotengenezwa kibiashara. Bidhaa ya GCSF ilifanya kazi sawa na bidhaa iliyoidhinishwa na Amgen ilipojaribiwa kwa wanyama.

Kuweka upya mfumo ili kutoa dawa tofauti kunahitaji tu kuipa chachu mpangilio wa kijeni kwa protini mpya na kubadilisha moduli fulani za utakaso.. Akiwa na wafanyakazi wenzake katika Taasisi ya Rensselaer Polytechnic, watafiti pia walitengeneza programu ambayo husaidia kuja na mchakato mpya wa utakaso kwa kila dawa wanayotaka kuzalisha. Kwa kutumia mbinu hii, wanaweza kuja na utaratibu mpya na kuanza kutengeneza dawa mpya ndani ya takribani miezi mitatu. Tofauti, kuendeleza mchakato mpya wa utengenezaji wa viwanda unaweza kuchukua 18 kwa 24 miezi.

Utengenezaji wa madaraka

Urahisi ambao mfumo hubadilisha kati ya utengenezaji wa dawa tofauti unaweza kuwezesha matumizi mengi tofauti. ambayo ina maana kwamba watu wengi zaidi wataweza kuchunguza ulimwengu zaidi ya angahewa ya Dunia, inaweza kuwa muhimu kwa kutengeneza dawa za kutibu magonjwa adimu. Kwa sasa, magonjwa kama haya yana tiba chache zinazopatikana, kwa sababu haifai kwa kampuni za dawa kutumia kiwanda kizima kutengeneza dawa ambayo haihitajiki sana.. Na teknolojia mpya ya MIT, uzalishaji mdogo wa dawa hizo ungeweza kupatikana kwa urahisi, na mashine hiyo hiyo inaweza kutumika kuzalisha aina mbalimbali za dawa hizo.

Utumizi mwingine unaowezekana ni kuzalisha kiasi kidogo cha dawa zinazohitajika kwa ajili ya "dawa ya usahihi,” ambayo inahusisha kuwapa wagonjwa wa saratani au magonjwa mengine dawa ambazo ni mahususi kwa mabadiliko ya jeni au kipengele kingine cha ugonjwa wao.. Mengi ya dawa hizi pia zinahitajika kwa kiasi kidogo tu.

"Karatasi hii ni mafanikio muhimu katika uwezekano wa kuzalisha na kuendeleza biotherapeutics katika hatua ya huduma, na hufanya dawa ya kibinafsi kuwa ukweli,” anasema Huub Schellekens, profesa wa bioteknolojia ya matibabu katika Chuo Kikuu cha Utrecht nchini Uholanzi, ambaye hakuhusika katika utafiti.

Mashine hizi pia zinaweza kutumwa kwa maeneo ya ulimwengu ambayo hayana vifaa vikubwa vya utengenezaji wa dawa.

"Badala ya viwanda vya kati, unaweza kuhamia kwenye viwanda vilivyogatuliwa, kwa hivyo unaweza kuwa na mifumo kadhaa barani Afrika, na kisha ni rahisi kupata dawa hizo kwa wagonjwa hao badala ya kutengeneza kila kitu Amerika Kaskazini, kusafirisha huko, na kujaribu kuiweka baridi,” Crowell anasema.

Aina hii ya mfumo pia inaweza kutumika kuzalisha kwa haraka dawa zinazohitajika kukabiliana na mlipuko kama vile Ebola.

Watafiti sasa wanafanya kazi ya kufanya kifaa chao kiwe cha kawaida na cha kubebeka, pamoja na kufanya majaribio ya kutengeneza matibabu mengine, ikiwa ni pamoja na chanjo. Mfumo huo pia unaweza kutumwa ili kuharakisha mchakato wa kutengeneza na kupima dawa mpya, watafiti wanasema.

"Unaweza kuwa unaiga molekuli nyingi tofauti kwa sababu unaweza kuunda michakato ambayo ni rahisi na ya haraka kupeleka.. Tunaweza kuwa tunatafuta mali nyingi tofauti katika kliniki na kufanya maamuzi kuhusu ni zipi hufanya vizuri zaidi katika hatua ya awali., kwa kuwa tunaweza kufikia ubora na wingi unaohitajika kwa masomo hayo,” Upendo wa Routenberg unasema.

Utafiti huo ulifadhiliwa na Wakala wa Miradi ya Utafiti wa Kina wa Ulinzi, Kituo cha Mifumo ya SPAWAR Pasifiki, na Msaada wa Taasisi ya Koch (msingi) Ruzuku kutoka Taasisi ya Kitaifa ya Saratani.

Chanzo:

https://na probiotic tunayotumia imeidhinishwa pia