ZMapp a" rosnąca "przyszłość leków wyprodukowanych przez rośliny

Tysiące ludzi zagrożonych ebolą potrzebują nadziei, a nadzieja może rosnąć właśnie w szklarni w Kentucky. Rośliny takie jak tytoń, kukurydza i ziemniaki mogą budować złożone białka. Naukowcy przejęli teraz kontrolę nad wewnętrznymi mechanizmami tych roślin, aby wyprodukować jedne z najważniejszych białek terapeutycznych, przeciwciał i szczepionek, jakie kiedykolwiek powstały. Są to nazywane farmaceu- tyczne środki farmaceutyczne lub PMP.

Proces przekształcania genu w białko w plon jest usprawniany, optymalizowany i regulowany. Trwają badania kliniczne w celu przetestowania pierwszych "wyhodowanych" białek. PMP dojrzewają, a eksperymentalny lek Ebola ZMapp uczynił je sławnymi.

ReklamaReklama Kryzys wirusa Ebola w Afryce Zachodniej rozwija się codziennie. Według CDC ponad 1 400 osób zmarło z powodu podejrzenia zakażenia wirusem Ebola w obecnym wybuchu epidemii. Miliony więcej są zagrożone. Ebola nie ma lekarstwa i szczepionki.

Dwóch amerykańskich pracowników pomocy, dr Kent Brantly i misjonarz Nancy Writebol, właśnie wyszło z izolacji w szpitalu Emory University Hospital. Pokonali szanse i wyleczyli się z infekcji wirusem Ebola. Brantly i Writebol otrzymały ZMapp.

Dowiedz się więcej: Dwóch Amerykanów zwolnionych ze szpitala w Atlancie, ale kryzys związany z ebolą jest jeszcze daleki od przekroczenia progu »

Reklama Chociaż lekarze nie mogą udowodnić, że ZMapp był przyczyną powrotu tych pacjentów, wyniki są zachęcające. Pozostałe dawki niesprawdzonego leku zostały wysłane do dotkniętych chorobą obszarów w Afryce Zachodniej.

16 sierpnia urzędnicy z Monrowii w Liberii potwierdzili, że ZMapp otrzymał trzech zarażonych lekarzy. W poniedziałek urzędnicy poinformowali, że jeden z lekarzy, dr Abraham Borbor, zmarł z powodu infekcji. Borbor był zastępcą naczelnym lekarzem w największym szpitalu Liberii.

ReklamaReklama Nawet jeśli ZMapp ostatecznie okaże się sukcesem, większa część leczenia nie będzie dostępna przez tygodnie lub miesiące. Czemu? Rośliny potrzebują czasu, aby się rozwijać.

ZMapp "rośnie" wewnątrz genetycznie zmodyfikowanych roślin Nicotiana benthamiana (delikatny kuzyn tytoniu). Mapp Biopharmaceutical i LeafBio opracowali ten koktajl leczniczy zaledwie kilka miesięcy temu. Łączy on przeciwciała, które wcześniej okazały się skuteczne w zwiększaniu przeżywalności Ebola u małp. Rośliny wytwarzają te przeciwciała przy użyciu własnych wewnętrznych mechanizmów.

Przenoszenie z antysurowic do przeciwciał

Początki ZMapp zaczęły się od 100-letniego leczenia zakażeń bez leczenia: antyserum. Oryginalnie, antyserum wytworzono z surowicy ludzi (lub zwierząt), którzy przeżyli tę samą infekcję. Surowica to "czysta" część krwi. Nie ma czerwonych krwinek ani białek krzepnięcia. Surowica zawiera wiele innych białek, w tym przeciwciała.

Surowica przeżycia zawiera przeciwciała przeciwko wirusowi lub bakteriom, które spowodowały infekcję. Leczenie antyserumowe polega na zażyciu surowicy pacjenta i wstrzyknięciu go osobie niedawno dotkniętej tą samą chorobą. Przeciwciała w surowicy pomagają szybko aktywować układ odpornościowy nowo zarażonej osoby.

Przed odkryciem antybiotyków, takich jak penicylina i szczepionki zapobiegające infekcji, do leczenia infekcji użyto antysurowice. Należały do ​​nich zapalenie płuc, błonica, cholera i inne. Teraz antysurowice zwalczają toksyny snakebite i zwalczają infekcje wścieklizną i tężcem.

ReklamaReklama Zarażone króliki, szczury, a nawet konie zostały użyte do wytworzenia antysurowicy. Było to kosztowne i nieefektywne. Nowoczesne zrozumienie genetyki i struktury przeciwciał pomogło udoskonalić koncepcję antyserum. Zamiast używać wielu różnych przeciwciał (przeciwciał poliklonalnych lub pAb), naukowcy wybierają teraz tylko te najbardziej skuteczne. Następnie odtwarzają kod genetyczny jednego szczególnie użytecznego przeciwciała (zwanego monoklonalnym przeciwciałem lub mAb).

Geny tego mAb są zazwyczaj wstawiane do bakterii lub hodowli komórek zwierzęcych. Te hodowle komórkowe wytwarzają następnie duże ilości mAb, które oczyszcza się i stosuje do leczenia. Nie bierze udziału w surowicy ani produktach zwierzęcych. Eliminuje to ryzyko pracy ze śmiertelnymi czynnikami zakaźnymi u zwierząt.

Dowiedz się, jak monoklonalne przeciwciała mogą leczyć toczeń »

Reklama W komunikacie prasowym dotyczącym sukcesu prekursora dla ZMapp, nazwanego MB-003, prezes Mapp Biopharmaceutical Dr Larry Zeitlin powiedział:" Byliśmy zadowoleni aby zobaczyć, jak dobrze przeprowadzono humanizowane mAb z MB-003. Byliśmy również mile zaskoczeni wyższością przeciwciał monoklonalnych pochodzenia roślinnego w porównaniu z tymi samymi mAb produkowanymi w tradycyjnej hodowli komórek ssaczych. "

Ta metoda wytwarza wysoce skuteczne leki, takie jak Herceptin (trastuzumab), chemioterapia mAb dla raka piersi Humira (adalimumab) jest lekiem monoklonalnym przeciwko chorobie autoimmunologicznej Zespół paramaktywny actoxumabu i bezlotoksumabu jest opracowywany w celu leczenia zakażenia Clostridium difficile W trakcie leczenia trwa ponad 350 mAb i ponad 30 obecnie na rynku.

ReklamaReklama Utrzymywanie ogromnych kadzi kultur komórkowych do produkcji mAb kosztuje dużo pieniędzy, wprowadzenie genów mAb do roślin tworzy tańszą, wysokonakładową metodę produkcji, a stosowanie roślin zmniejsza ryzyko zanieczyszczenie w produkcie końcowym.

"Wraz z rosnącym globalnym zapotrzebowaniem na szczepionki i inne leki biologiczne rozwój technologii służących bezpieczniejszemu i lepszemu produktowi pozostaje krytyczny. ical, "powiedział dr Vidadi Yusibov, dyrektor wykonawczy Fraunhofer Center for Molecular Biotechnology, w najnowszym komunikacie prasowym.

'Infekujące' rośliny zamieniają je w fabrykę białka

Krewni tytoniu są najczęściej używani w tym nowym procesie. Naukowcy zmienili rośliny tytoniowe uprawiane w Owensboro w stanie Kentucky, aby wytworzyć trzy przeciwciała przeciwko Eboli i stworzyć ZMapp.

Reklama N. benthamiana jest hodowana w pomieszczeniach zamkniętych w fabrykach, tak więc nie zagraża handlowym tytoniem ani innym uprawom. Liście, które szybko wchłaniają płyny, łatwo ulegają zakażeniu wirusami lub bakteriami.

Dowiedz się więcej o śmiertelnym wirusie Ebola i gorączce krwotocznej Ebola »

ReklamaReklama N. benthamiana to idealna roślina do procesu agroinfiltracji. Pożądany gen przeciwciała dodaje się jako fragment DNA do zmodyfikowanej bakterii o nazwie Agrobacterium tumefaciens. Było to niegdyś źródłem choroby wieńcowej w roślinach. Teraz została wykorzystana do nasycenia rośliny użytecznym DNA. Rośliny zanurza się w całości w roztworze A. Tumefaciens i liście wchłaniają bakterie. Następnie porwane zakłady produkcyjne roślin zaczynają wytwarzać pożądane białko w masie.

Pracujący kryty "pharm" to dobrze naoliwiona maszyna. Roboty uprawiają rośliny, traktują dojrzałe rośliny za pomocą kąpieli, zamieniając je w miniaturowe fabryki, a następnie zbierając i przetwarzając.

Liść rośliny tytoniu jest głównym miejscem przechowywania białek. Przetwarzanie i oczyszczanie należy zatem rozpocząć natychmiast po zbiorach. Wydobywanie pożądanego białka jest nadal kosztowne i czasochłonne. Tytoń i jego kuzyni zawierają toksyczne alkaloidy, które należy usunąć przed podaniem białka jako leku.

Minie trochę czasu, zanim więcej koktajlu ZMapp mAb można wyhodować, udoskonalić i oczyścić do użycia. Należy również skalować proces, aby uwzględnić tysiące dawek, które będą potrzebne. ZMapp nadal wymaga rozległych testów na ludziach, aby określić, czy jest bezpieczny i skuteczny.

Leki roślinne testowane również na HIV, MRSA, Zachodni Nil

Poza ZMapp do leczenia Eboli, inne wytwarzane przez rośliny mAb zmierzają w kierunku badań klinicznych. Mapp Biopharmaceutical kontynuuje prace nad wytwarzanymi przez rośliny terapiami mAb dla wirusa Marburg (kuzyn Eboli) i dla syncytialnego wirusa oddechowego. Mikrobicydowy koktajl mAb przeciwko HIV i opryszczce jest również bliski przejścia do badań klinicznych fazy 1.

Inni badacze opracowują wytwarzane przez rośliny mAb dla wirusa Zachodniego Nilu. Wściekliźnie i mAb zapalenia wątroby są wytwarzane w tytoniu. CaroRx jest wytwarzanym przez rośliny mAb stosowanym do leczenia bakterii powodujących próchnicę zębów i obecnie znajduje się w fazie 2 badań klinicznych.

Możliwości są bardzo ekscytujące, jeśli chodzi o rozszerzenie ochrony przeciwciał na inne choroby, takie jak gruźlica, MRSA, a nawet HIV. Używanie roślin do produkcji tych przeciwciał ochronnych może skutkować niższymi kosztami i szybszą reakcją na wybuch choroby.

PMP mają zastosowania wykraczające poza przeciwciała terapeutyczne. Szybka produkcja ogromnych ilości docelowych białek to jedna wielka korzyść z produkcji szczepionek z roślinami. Po wybuchu epidemii, takiej jak świńska grypa, zapasy szczepionek mogą zostać szybko wyczerpane. Produkcja roślinna szczepionek może wypełnić luki.

Dowiedz się więcej: Leki na raka sutka Leczenie zakażeń wirusem Ebola u myszy »

W Fraunhofer Center for Molecular Biotechnology w Delaware, stojaki N.rośliny benthamiana można zaprogramować do produkcji szerokiej gamy szczepionek. Następnym razem, gdy dojdzie do epidemii, produkcja PMP może w ciągu jednego tygodnia stworzyć 2,5 miliona jednostek szczepionki.

Opracowano szczepionki produkowane na cholerę, toksyczne Escherichia coli, wirusowe zapalenie wątroby typu B, wirus Norwalk i HPV. Więcej jest w drodze. Trwają nawet badania nad szczepionkami jadalnymi. Pozwoliłoby to pacjentom po prostu spożywać jedzenie w celu wytworzenia odporności.

Inne białka terapeutyczne, takie jak czynniki krzepnięcia i inne produkty krwiopochodne, są również produkowane w roślinach. Dr Henry Daniell, dyrektor badań translacyjnych w School of Dental Medicine na University of Pennsylvania, współpracuje z farmaceutą Bayerem nad produkcją antykoagulantów w liściach sałaty.

"Oprócz ZMapp, istnieje wiele ostatnich zmian w tej dziedzinie", powiedział Daniell Healthline. "[The journal] Nature przedstawia jedną z naszych publikacji na temat hemofilii produkowanej w chloroplastach sałaty. Zostało to opracowane dzięki umowie o wartości 100 milionów dolarów z główną firmą farmaceutyczną. Tak więc pole to szybko się rozwija. "

Liofilizowane komórki sałaty są odporne na kwasy żołądkowe. Mogą być przyjmowane doustnie i nadal wchłaniane w jelicie, w przeciwieństwie do delikatnych produktów białkowych. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na więcej białek terapeutycznych, szybka i niedroga technika wytwarzania byłaby ogromną korzyścią. A wielkie firmy farmaceutyczne siedzą i zwracają uwagę.

Obecny wybuch wirusa Ebola jest największym i najpoważniejszym w historii. Nawet jeśli uda się powstrzymać falę nowych infekcji, nastąpi kolejna epidemia. Wyhodowane w roślinach przeciwciała i szczepionki pozwolą na szybką produkcję leków w odpowiedzi na epidemie w przyszłości.

Powiązane wiadomości: Pierwsze na świecie biopodobne przeciwciało monoklonalne tak samo skuteczne w leczeniu zesztywniającego zapalenia spondylicy »