Микробы с системой обратной связи могут ускорить производство лекарств
Новое исследование Северо-Западного университета может устранить необходимость вручную подбирать условия для биопроизводства лекарств. Учёные разработали технологию, позволяющую микробам производить соединения с помощью систем обратной связи, которые автоматически регулируют концентрацию белков.
Проблема и решение
В традиционном фармацевтическом производстве много времени уходит на оптимизацию количества ферментов для достижения нужной скорости реакции. Новый подход использует переключаемый промотор с обратной связью (SFP), который реагирует на стресс клетки и динамически контролирует путь биосинтеза, снижая токсичность для клетки-хозяина.
Доказательство концепции
Исследователи успешно продемонстрировали технологию на двух важных соединениях:
- Предшественник таксола — противоракового препарата, который в природе получают из тисовых деревьев за 80 лет.
- Аморфадиен — промежуточное соединение в синтезе артемизинина, лекарства от малярии.
Внедрение микробного производства с системой обратной связи позволило эффективно ингибировать или усиливать выработку целевых химических веществ.
Значение и перспективы
Технология открывает путь к устойчивому микробному производству широкого спектра терапевтических препаратов и других продуктов (топливо, материалы) без использования нефтехимии. Исследование, опубликованное в журнале ACS Synthetic Biology, стало результатом междисциплинарного сотрудничества трёх лабораторий университета, инициированного аспирантами.