Исследователи генетически модифицировали мох для производства человеческого эритропоэтина (ЭПО). Моховой биореактор создает особый подтип этой ледяной белой молекулы, которая защищает ткани, но не подходит в качестве допинга. До сих пор было трудно получить ЭПО в клеточных культурах. Исследователи сообщают о своем новом методе в «Журнале биотехнологии растений».
Эритропоэтин (ЭПО) представляет собой белковый гормон человека, который в основном вырабатывается в почках. Он играет важную роль в образовании эритроцитов, процессе, называемом эритропоэзом. ЭПО широко используется для лечения и профилактики анемии у пациентов с заболеваниями почек и у онкологических больных. Сегодня этот препарат производят на культурах клеток яичников китайских хомяков. С годовым объемом продаж около десяти миллиардов евро ЭПО является ведущим биофармацевтическим препаратом в мире. Этот гормон стал объектом пристального внимания общественности из-за его неправильного использования в неэтичных и незаконных целях допинга спортсменов.
В крови человека несколько сложных сахарных структур связаны с белком ЭПО, что составляет до 40 процентов его молекулярной массы. Эти остатки сахара изменяют период полувыведения и функцию гормона в организме человека. Особая форма этого сложного гликопротеина, асиало-ЭПО, может защищать ткани, не стимулируя эритроциты. По этой причине асиало-ЭПО считается безопасным препаратом, который не обладает потенциальной допинговой активностью.
Ученые из отдела биотехнологии растений Фрайбургского университета и из Фрайбургской биотехнологической компании Greenovation генетически модифицировали мох Physcomitrella patens таким образом, чтобы он производил человеческий асиало-ЭПО в биореакторе со мхом.«Азиало-ЭПО трудно производить в культурах клеток животных. Напротив, генетическая модификация мха не повлияла ни на рост, ни на продуктивность растений. Вот почему мы рекомендуем моховой биореактор в качестве предпочтительной системы для производства этого потенциально нейропротекторного белка», - говорит Декер. Фридрих Альтманн из Университета природных ресурсов и наук о жизни в Вене/Австрия доказал, что к рекомбинантному белку присоединены правильные остатки сахара.
Недавно было показано, что ЭПО вырабатывается в различных тканях человеческого организма в случае дефицита кислорода, когда снабжение кислородом становится ограничивающим фактором. При этом гормон защищает эти ткани, подавляя апоптоз, запрограммированную гибель клеток в стрессовых ситуациях. В этом контексте асиало-ЭПО предлагает потенциальное средство для лечения инсульта, связанных с диабетом поражений глаз и поражений периферической нервной системы.