زیست فناوری در حوزه تولید دارو

دم اسبی
گیاه دم اسبی
آذر ۵, ۱۳۹۶
میوه aguaje
میوه ای با پولک های قرمز
آذر ۸, ۱۳۹۶
انسولین انسانی

زیست فناوری در حوزه تولید دارو (Biotechnology in pharmaceutical manufacturing)

در سال های اخیر ساخت داروهای مدرن اغلب با تکنیک های  زیست فناوری انجام می شود. از جمله این داروها می توان انسولین انسانی، هورمون رشد انسانی، فاکتورهای انعقاد خون، تولید دام تراریخت، پکلیتاکسل(تاکسول) و آرتمیسینین (Artemisinin) را نام برد.

انسولین انسانی

یکی از اولین موارد استفاده از بیوتکنولوژی در زمینه تولید دارو در سال ۱۹۷۸ در کارخانه Genentech انجام شد و آن استفاده از تکنولوژی DNAی نوترکیب (recombinant DNA) به منظور تغییر باکتری اشرشیاکولی برای تولید انسولین انسانی بود۱. قبل از این انسولین از غدد لوزالمعده گاو، خوک و دیگر حیوانات مزرعه استخراج می شد. علی رغم این که انسولین مشتق شده از حیوانات در دیابت موثر بود اما به علت این که قابلیت تشخیص از انسولین انسانی را نداشت، ممکن بود واکنش های آلرژی زا در پی داشته باشد۲. محققان  Genentech ژن های هر دو رشته پروتئینی که مولکول انسولین را می سازد را به صورت مصنوعی تولید کردند. سپس این ژن ها در میان ژن های القا شونده با لاکتوز در داخل پلاسمید قرار گرفتند. در نتیجه ژن های تولید کننده انسولین نیز با لاکتوز القاء می شد. سپس پلاسمید ها را به باکتری اشرشیا کولی وارد کردند. پس هر دو زنجیره پروتئینی انسولین(A و B) به تعداد زیاد ساخته شد۱. بعد از آن دو زنجیره پروتئین برای تولید مولکول های انسولین ترکیب شدند.

هورمون رشد انسانی

قبل از اینکه از تکنیک DNAی نوترکیب به منظور تولید هورمون رشد استفاده شود، این هورمون از غده هیپوفیز اجساد انسان استخراج می شد. چرا که هورمون رشد حیوانات برای انسان اثر درمانی ندارد. بنابراین برای تامین سالانه هورمون رشد، به میزان قابل توجهی غده هیپوفیز نیاز بود۳. در سال ۱۹۷۹ دانشمندان شرکت Genentech موفق شدند با وارد کردن DNA ی کدکننده هورمون رشد به یک پلاسمید و سپس جایگذاری آن در باکتری اشرشیا کولی، هورمون رشد تولید کنند.

هورمون رشد

ساختار سه بعدی هورمون رشد

 

فاکتورهای انعقاد خون انسان

قبل از اینکه فاکتورهای انعقادی خون انسانی با استفاده از تکنیک های DNA ی نوترکیب تولید شود، این فاکتورها از فرد اهداکننده خون گرفته می شد که این خون اهدا شده خطر آلودگی به ویروس HIV را داشت. بنابراین افراد مبتلا به هموفیلی که فاکتورهای انعقادی خون را از فرد اهدا کننده دریافت می کردند در خطر ابتلا به ایدز بودند. بررسی های وسترن بلات(Western blot) حاکی از آن است که بین سالهای ۱۹۷۹ تا ۱۹۸۴، ۶۰ تا ۸۰ درصد از بیماران هموفیلی که فاکتور ۸ را دریافت کردند، HIV+ تشخیص داده شدند۴.

اولین فاکتور انعقاد خون انسانی که با تکنیک DNA ی نوترکیب تولید شد، فاکتور ۹(Factor IX) بود که در سال ۱۹۸۶ با استفاده از سلول های تخمدان همستر چینی ترنسژن  انجام گرفت۵.

در سال ۱۹۹۲، FDA فاکتور ۸ (Factor VIII) که با استفاده از سلول های تخمدان همستر چینی ترنسژن تولید شده  بود را تایید کرد. این اولین فاکتور انعقادی خون بود که علی رغم این که با تکنیک DNAی نوترکیب ساخته شده بود، توانست تاییدیه وزارت غذا و داروی آمریکا را بگیرد۶.

حیوانات مزرعه ای تراریخت(Transgenic farm animals)

تکنیک DNAی نوترکیب برای تولید حیوانات تراریخت با هدف تولید محصولات دارویی برای انسان هم کاربرد دارد. به عنوان مثال با این تکنیک خوک هایی ایجاد شده اند که قادر به تولید هموگلوبین انسانی هستند. در حالی که خون چنین خوک هایی را نمی توان به صورت مستقیم به انسان تزریق کرد. بلکه باید تنها هموگلوبین آن را به منظور استفاده استخراج نمود۷.

خوک تراریخت

تولید خوک تراریخت که ممکن است در آینده منبعی برای خون جایگزین برای انسان شود

 

پکلیتاکسل(تاکسول)

داروی پکلیتاکسل(Paclitaxel) که برای درمان گروهی از سرطان ها کاربرد دارد توسط شرکت Bristol-Myers Squibb از فرمنتاسیون Penicillium raistrickii و سلول های گیاهی بدست آمد.

آرتمیسینین (Artemisinin)

به منظور تولید داروی آرتمیسینین از مخمر ترنسژنیک استفاده شد. تعدادی از آنالوگ های انسولین نیز با استفاده از مخمرهای ترنسژنیک بدست آمده اند۸.

 

منابع

Free WordPress Themes