Νέες αντικαρκινικές ενώσεις από E.coli ανέπτυξαν επιστήμονες

Βιοτεχνολογία και φαρμακευτική καινοτομία συναντώνται σε μια σημαντική ανακάλυψη από το Πανεπιστήμιο Kobe της Ιαπωνίας, όπου ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν βιοτεχνολογικά επεξεργασμένα βακτήρια E. coli που παράγουν ενώσεις με αντικαρκινική, αντι-HIV, αντιδιαβητική και αντιφλεγμονώδη δράση.

Τα φυτά αποτελούν πλούσια πηγή ουσιών με φαρμακολογικό ενδιαφέρον. Είδη του ροδόδενδρου, για παράδειγμα, παράγουν ενώσεις με αξιοσημείωτες θεραπευτικές ιδιότητες. Ωστόσο, η φυσική τους προέλευση καθιστά δύσκολη και ακριβή την παραγωγή τους, ενώ προηγούμενες προσπάθειες μικροβιακής σύνθεσης του ορσελινικού οξέος είχαν αποδώσει πολύ χαμηλές ποσότητες.

Η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Kobe συνδύασε γονίδια από φυτά, μύκητες και βακτήρια, ανέλυσε τον μεταβολισμό του οργανισμού και βελτιστοποίησε τις συνθήκες καλλιέργειας. Μέσα από αυτή τη διαδικασία, δημιούργησε την πρώτη πλατφόρμα παραγωγής των συγκεκριμένων ενώσεων βασισμένη στο βακτήριο E. coli.

Ρεκόρ παραγωγής και νέα προοπτική

Σύμφωνα με δημοσίευση στο περιοδικό Metabolic Engineering, οι ερευνητές πέτυχαν παραγωγή 202 mg ορσελινικού οξέος ανά λίτρο, επίδοση 40 φορές υψηλότερη από προηγούμενες αναφορές μικροβιακής παραγωγής. Πρόκειται για το υψηλότερο επίπεδο που έχει επιτευχθεί μέχρι σήμερα και την πρώτη φορά που η ένωση αυτή παράχθηκε σε E. coli.

Η ομάδα προχώρησε επιπλέον στην εισαγωγή ενός ακόμη γονιδίου από ροδόδενδρο, ολοκληρώνοντας τη βιοσύνθεση μιας φαρμακολογικά σημαντικής ένωσης: του γκριφολικού οξέος. Η ένωση αυτή είναι γνωστή για τις ισχυρές αντικαρκινικές και αναλγητικές της ιδιότητες. Αν και η παραγωγή της ήταν επιτυχής, η απόδοση παρέμεινε περιορισμένη, γεγονός που υπογραμμίζει την ανάγκη περαιτέρω βελτιστοποίησης.

Προοπτικές για τη φαρμακοβιομηχανία

Ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, Τομοχίσα Χασουνούμα, δήλωσε ότι «βραχυπρόθεσμα, η πλατφόρμα που αναπτύχθηκε μπορεί να εφαρμοστεί άμεσα για την παραγωγή και αξιολόγηση συγγενών ενώσεων και παραγώγων τους. Μακροπρόθεσμα, η στρατηγική ορθολογικού σχεδιασμού που χρησιμοποιήσαμε αποτελεί θεμελιώδη τεχνολογία για την παραγωγή ποικίλων σύνθετων ενώσεων με τη χρήση του E. coli».

Η ανακάλυψη αυτή ανοίγει νέους δρόμους για τη βιομηχανική παραγωγή φαρμακευτικών ουσιών, μειώνοντας το κόστος και αυξάνοντας τη σταθερότητα της παραγωγής, με σημαντικές προοπτικές για τη βιοτεχνολογική και φαρμακευτική έρευνα.