30 травня, 2025
Дріжджові клітини виробляють людську ДНКазу-1, що прокладає шлях до дешевшого лікування муковісцидозу
Фермент дезоксирибонуклеаза, або ДНКаза-1, є одним із найстаріших біологічних агентів в історії: він був лабораторно синтезований і доступний на ринку із 1958 року і зараз використовується переважно для лікування муковісцидозу. Однак до сьогодні виробництво ДНКази-1 було можливе лише за допомогою використання клітин хом'яків, що вимагало значних зусиль і коштів.
Команда вчених під керівництвом доктора медичних наук Маркуса Напірея з кафедри анатомії і молекулярної ембріології Рурського університету в Бохумі (Німеччина) та професора Беате Бранд-Сабері вперше змогла синтезувати фермент, використовуючи дріжджі. «Це результат багаторічної роботи, що може закласти основу для виробництва людської ДНКази-1 завдяки дріжджам як біологічним агентам», – діляться успіхами дослідники.
Дріжджовий гриб Pichia pastoris є популярним допоміжним засобом у виробництві терапевтично ефективних біологічних агентів. Генетична інформація потрібного білка імплантується у дріжджові клітини за допомогою електричного імпульсу через штучну лабораторно створену молекулу ДНК. Потім дріжджові клітини стабільно інтегрують цю сполуку у свій геном і вивільняють білок, закодований у ній. «Переваги дріжджів над клітинами ссавців полягають у економічно ефективних умовах культивування, високій швидкості розмноження … і нижчій сприйнятливості до патогенів», – пояснює Напірей.
ДНКаза-1 є білком, мета якого – розщеплювати безклітинну ДНК, яку організм потім може утилізувати або переробити. Муковісцидоз, або кістозний фіброз, – це генетичне захворювання, що вражає переважно дихальну та травну системи, спричиняючи утворення густого, в'язкого слизу, який закупорює дихальні шляхи і протоки підшлункової залози. Оскільки цей слиз містить ДНК, інгаляційне застосування ДНКази-1 допомагає розріджувати в’язкий бронхіальний секрет. Фермент для препаратів виробляється з епітеліальних клітин яєчників хом'яків і продається із 1993 року.
ДНКаза-1 потенційно може бути використана і для лікування інших патологічних процесів. Цей фермент є важливим фактором у видаленні нейтрофільних позаклітинних пасток (NET), які іммобілізують бактеріальні патогени в організмі. У разі сепсису, а також тяжкої інфекції, спричиненої SARS-CoV-2, спостерігається патологічно підвищене утворення NET та мікротромбів, що містять високий рівень компонентів NET. Сьогодні тривають експерименти із вивчення можливостей ДНКази-1 розчиняти патологічні бактеріальні агенти. Іншим прикладом є використання ферменту для розчинення тромбів мозкової артерії у випадку ішемічних інсультів, що зараз перевіряється клінічними дослідженнями.
Джерело: https://interestingengineering.com/health/dnase1-enzyme-yeast-breakthrough