گروهی از پژوهشگران مهندسی مکانیک از یک رویکرد جدید مبتنی بر بلورین‌سازی پروتئین برای تولید دارو‌های بیولوژیک استفاده کردند که می‌تواند به کاهش هزینه تولید این نوع دارو‌ها بخصوص در کشور‌های در حال توسعه کمک کند.
به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، یکی از گران‌قیمت‌ترین گام‌ها در تولید دارو‌های پروتئینی از قبیل آنتی‌بادی‌ها یا انسولین، مرحله تصفیه یا خالص‌سازی است که عبارت است از جدا کردن پروتئین از بیورآکتوری که پیشتر آن پروتئین را تولید می‌کرده است. این مرحله می‌تواند تا حد نیمی از هزینه کلی تولید یک پروتئین را به خود اختصاص دهد.
مهندسان موسسه فناوری «ام آی تی» (آمریکا) در تلاش برای کمک به کاهش این هزینه‌ها، راه جدیدی برای اجرای این نوع خالص‌سازی ابداع کرده‌اند.
رویکرد آن‌ها که از نانوذرات خاصی برای بلورین کردن سریع پروتئین‌ها استفاده می‌کند، می‌تواند دارو‌های پروتئینی را بخصوص در کشور‌های در حال توسعه قابل دسترس‌تر و ارزان‌تر به دست مصرف کنندگان برسد.
بنا بر اعلام پایگاه اطلاع رسانی «فیز» ، «کریپا واراناسی» استاد مهندسی مکانیک در «ام آی تی» و از مولفان ارشد این مطالعه می‌گوید: در این کار از نانوذرات عملیاتی شده بیوکونژوگاسیون (bioconjugate-functionalized) به عنوان قالب‌هایی برای ارتقای شکل گیری بلور پروتئین در حجم پایین استفاده شده است. هدف این است که هزینه را به نحوی کاهش دهیم که این نوع تولید دارو برای کشور‌های در حال توسعه مقرون به صرفه شود.
این محققان نشان دادند که رویکرد آن‌ها می‌تواند برای بلورین سازی «لیزوزیم» (lysozyme) -که یک آنزیم ضدمیکروبی است - و انسولین استفاده شود. آن‌ها اعتقاد دارند این روش همچنین می‌تواند در مورد بسیاری دیگر از پروتئین‌های سودمند از جمله آنتی‌بادی‌ها و واکسن‌ها به کار رود.
آنتی‌بادی‌ها و سایر دارو‌های پروتئینی بخشی از یک کلاس رو به رشد از دارو‌های موسوم به «بیولوژیک» (biologics) هستند که همچنین دربردارنده مولکول‌هایی مانند «دی ان ای» و «آر ان ای» هستند. بسیاری از دارو‌های پروتئینی توسط سلو‌های زنده مانند مخمر (yeast) در بیورآکتور‌های بزرگ تولید می‌شوند. زمانی که این پروتئین‌ها تولید می‌شوند، باید از رآکتور جدا شوند که معمولا با فرایندی موسوم به رنگ‌نگاری (chromatography) انجام می‌شود که نیازمند مواد خاصی است که موجب بالا رفتن هزینه این کار می‌شود.
«واراناسی» و همکارانش بجای این روش تصمیم گرفتند از یک رویکرد متفاوت بر اساس بلوری‌سازی پروتئین استفاده کنند. محققان اغلب پروتئین‌ها را بلوری می کنند تا ساختار‌های آن‌ها را مطالعه کنند، اما این فرایند برای استفاده در صنعت بسیار کُند قلمداد می‌شود. آزمایشگاه واراناسی برای غلبه بر این موانع از ساختار‌های مقیاس نانو استفاده کرد تا فرایند بلورین شدن را تسریع کند.
این تیم همچنین از یادگیری ماشینی برای آنالیز هزاران تصویر استفاده کرد. این تیم اکنون در حال کار برای بالا بردن مقیاس این فرایند است تا بتوان از آن در یک بیورآکتور صنعتی استفاده کرد.