Роберт Линхардт работает над тем, чтобы навсегда изменить способ производства некоторых из наиболее широко используемых в мире лекарств. Сегодня в журнале Science он и его партнер по исследованию Цзянь Лю объявили о важном шаге на пути к воплощению этого в реальность. Открытие опубликовано в журнале Science от 28 октября 2011 г. в статье под названием "химико-ферментативный синтез гомогенных гепаринов со сверхнизкой молекулярной массой."
Линхардт, Энн и Джон Х. Бродбент-младший. ’59 Старший профессор биокатализа и метаболической инженерии в Политехническом институте Ренсселера и Цзянь Лю, профессор фармацевтической школы Эшельмана в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл, открыли совершенно новый процесс производства сверхнизкой молекулярной массы. гепарин.
Исследования показывают, что препарат идентичен по эффективности и безопасности действующему и успешно применяемому антикоагулянту фондапаринукс, но его производство чище, быстрее и дешевле.
"Это исследование представляет собой совершенно новую парадигму в производстве лекарств," Линхардт сказал. "Этим открытием мы успешно продемонстрировали, что замена существующей модели производства лекарств химиоэнзиматическим подходом может значительно снизить стоимость разработки и производства лекарств, а также повысить эффективность и безопасность лекарств и снизить вероятность заражения лекарственными средствами извне. Мы надеемся, что это первый шаг в применении этого метода для производства многих других лекарств."
В новом процессе используются химические вещества и ферменты, чтобы сократить количество этапов производства фондапаринукса примерно с 50 до всего лишь 10-12. Кроме того, по словам Линхардта, он увеличивает выход этого процесса в 500 раз по сравнению с текущим процессом фондапаринукса и может снизить стоимость производства на аналогичную величину.
Фондапаринукс, который продается как препарат под торговой маркой, а также недавно был одобрен FDA в качестве дженерика, представляет собой синтетический антикоагулянт, используемый для лечения тромбоза глубоких вен, с годовым объемом продаж более 500 миллионов долларов. Он является частью гораздо большего семейства антикоагулянтных препаратов, известных как гепарины. Но, в отличие от большинства препаратов гепарина, он химически синтезируется из материалов неживотного происхождения. Во всех других препаратах на основе гепарина, имеющихся в настоящее время на рынке, в качестве исходных материалов используются материалы из кишечника свиней и легких крупного рогатого скота. По словам Линхардта, такие материалы животного происхождения с большей вероятностью будут заражены.
"Когда мы полагаемся на животных, мы открываемся для распространения вирусов и прионных заболеваний, таких как коровье бешенство, благодаря использованию этих гепаринов," Линхардт сказал. "А поскольку большая часть сырья импортируется, мы часто не можем быть уверены в том, что именно мы получаем."
Но, по словам Линхардта, производство фондапаринукса чрезвычайно дорогое. "Процесс производства препарата включает в себя множество шагов по очистке материала и создает тонны и тонны опасных отходов, которые нужно утилизировать," Линхардт сказал.
Новый процесс, разработанный Линхардтом и Лю, значительно сокращает количество этапов производства препарата. Это снижает количество производимых отходов и общую стоимость производства препарата.
"Стоимость больше не должна быть основным фактором при использовании или производстве этого препарата," Линхардт сказал.
В процессе используются сахара и ферменты, идентичные тем, которые содержатся в организме человека, для создания лекарства по частям. Основа материала сначала состоит из сахара из сахара, а затем украшается сульфатными группами за счет использования ферментов, контролирующих его структуру и функции в организме.
Линхардт и Лю уже начали тестирование препарата на животных моделях с успешными результатами и думают, что препарат может быть быстро выведен на рынок.
"Поскольку новый препарат биологически идентичен по своим характеристикам уже одобренному фондапаринуксу, процесс утверждения этого нового препарата должен работать очень аналогично процессу утверждения, используемому для фондапаринукса," Линхардт сказал. Он также считает, что этот комбинированный химический и ферментативный синтез может быть быстро доставлен нуждающимся пациентам и адаптирован для производства многих других улучшенных углеводсодержащих лекарств.
"В ходе этого исследования мы смогли быстро создать несколько доз в простой лабораторной обстановке и почувствовать, что это то, что можно быстро и легко коммерциализировать, чтобы снизить стоимость этого препарата и помочь изменить подход фармацевтических компаний к синтезу углеводов. содержащие наркотики."
Это открытие является частью гораздо более обширной работы, проводимой в лаборатории Линхардта по полной замене всех типов препаратов на основе гепарина или других гликопротеинов более безопасными, дешевыми, синтетическими версиями, которые не зависят от посторонних, потенциально зараженных животных. источники. Более подробную информацию об этом исследовании можно найти здесь, здесь и здесь.