Aby uzyskać bardziej przystępne, zrównoważone opcje leków niż te, które mamy obecnie, leki, które bierzemy w celu leczenia wysokiego ciśnienia krwi, bólu lub utraty pamięci mogą pewnego dnia pochodzić z inżynierskich bakterii, hodowanych w kadzi jak jogurt. A dzięki nowemu narzędziu bakteryjnemu opracowanemu przez naukowców z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin, proces ulepszania produkcji leków w komórkach bakteryjnych może nadejść szybciej niż myśleliśmy.
Od dziesięcioleci badacze poszukują sposobów, aby produkcja leków była bardziej przystępna i zrównoważona niż obecne procesy stosowane przez producentów leków, z których wiele zależy od upraw roślin lub ropy naftowej. Wykorzystanie bakterii zostało zasugerowane jako dobra organiczna alternatywa, ale wykrycie i optymalizacja produkcji cząsteczek terapeutycznych jest trudna i czasochłonna, wymaga miesięcy na odcinku. W nowej pracy opublikowanej w tym tygodniu w Nature Chemical Biology, zespół z UT Austin przedstawia system biosensorów, pochodzący z bakterii E. coli, który może być przystosowany do dokładnego wykrywania wszystkich rodzajów związków terapeutycznych w ciągu zaledwie kilku godzin.
Zastanawiamy się, jak wyposażyć bakterie w „zmysły”, podobne do receptorów węchu lub smaku, i wykorzystać je do wykrywania różnych związków, które mogą wytwarzać.”
Andrew Ellington, profesor nauk o biologii molekularnej i autor korespondencyjny pracy
Wiele leków, które przyjmujemy, jest wytwarzanych ze składników wyekstrahowanych z roślin (pomyślcie na przykład o morfinie, narkotycznym środku przeciwbólowym, który pochodzi z maku, lub o galantaminie, leku na demencję, który pochodzi z żonkili). Pozyskiwanie leków z tych roślin jest skomplikowane i wymaga dużej ilości zasobów, wody i areału pod uprawę. Łańcuchy dostaw łatwo ulegają zakłóceniu. Uprawy mogą być niszczone przez powodzie, pożary i susze. Uzyskanie podobnych składników leczniczych za pomocą chemii syntetycznej również stwarza problemy, ponieważ proces ten zależy od ropy naftowej i produktów ropopochodnych związanych z odpadami i kosztami.
Skromne bakterie stanowią tanią, wydajną i trwałą alternatywę. Kodem genetycznym bakterii można łatwo manipulować, aby stały się fabrykami do produkcji leków. W procesie zwanym biosyntezą, systemy biologiczne bakterii są wykorzystywane do produkcji określonych cząsteczek w ramach naturalnego procesu komórkowego. A bakterie potrafią replikować się z dużą prędkością. Jedyne czego potrzebują do wykonania zadania to cukier.
