ZMapp dan Masa Depan 'Growing' ubat-ubatan yang diperbuat daripada tumbuhan

Beribu-ribu orang yang berisiko dari Ebola memerlukan harapan, dan harapan itu mungkin berkembang sekarang di rumah hijau Kentucky. Tumbuhan seperti tembakau, jagung, dan kentang boleh membina protein kompleks. Penyelidik kini telah menguasai jentera dalaman tanaman ini untuk menghasilkan beberapa protein terapeutik, antibodi, dan vaksin yang paling penting yang pernah dibuat. Ini dipanggil farmaseutikal tumbuhan, atau PMP.

Proses mengubah gen menjadi protein ke dalam tanaman sedang diselaraskan, dioptimumkan, dan dikawal selia. Ujian klinikal untuk menguji protein "dewasa" yang pertama sedang dijalankan. PMP semakin tua, dan ubat Ebola eksperimen ZMapp telah menjadikan mereka terkenal.

AdvertisementAdvertisement

Krisis Ebola di Afrika Barat berkembang setiap hari. Menurut CDC, lebih daripada 1, 400 orang telah meninggal akibat jangkitan Ebola yang disyaki dalam wabak semasa. Jutaan lagi berisiko. Ebola tidak menyembuhkan dan tiada vaksin.

Dua pekerja bantuan Amerika, Dr Kent Brantly dan misionaris Nancy Writebol, baru saja keluar dari isolasi di Hospital Emory University Atlanta. Mereka mengalahkan kemungkinan dan pulih daripada jangkitan dengan Ebola. Brantly dan Writebol kedua-duanya menerima ZMapp.

Baca Lagi: Dua Orang Amerika Keluar dari Hospital Atlanta, tetapi Ebola Crisis Masih Jauh dari Lebih »

Iklan

Walaupun doktor tidak dapat membuktikan bahawa ZMapp adalah penyebab pemulihan pesakit ini, hasilnya menggalakkan. Baki beberapa dos ubat yang belum teruji dihantar ke kawasan yang terkena di Afrika Barat.

Pada 16 Ogos, pegawai di Monrovia, Liberia, mengesahkan bahawa tiga doktor yang dijangkiti diberi ZMapp. Pada hari Isnin, para pegawai melaporkan bahawa salah seorang doktor, Dr. Abraham Borbor, telah meninggal dunia akibat jangkitan. Borbor adalah timbalan ketua doktor perubatan di hospital terbesar di Liberia.

AdvertisementAdvertisement

Walaupun ZMapp akhirnya terbukti berjaya, lebih banyak rawatan tidak akan tersedia untuk minggu atau bulan. Mengapa? Tumbuhan memerlukan masa untuk berkembang.

ZMapp "tumbuh" di dalam diubahsuai secara genetik Nicotiana benthamiana tumbuhan (sepupu tembakau rapuh). Mapp Biopharmaceutical dan LeafBio mengembangkan koktail rawatan ini beberapa bulan lalu. Ia menggabungkan antibodi yang sebelum ini menunjukkan kejayaan dalam meningkatkan kadar survival Ebola di monyet. Tumbuhan ini menghasilkan antibodi ini menggunakan jentera dalaman mereka sendiri.

Beralih dari Antisera ke Antibodi

Asal ZMapp bermula dengan rawatan 100 tahun untuk jangkitan tanpa penawar: antiserum. Pada asalnya, antiserum dibuat daripada serum orang (atau haiwan) yang selamat dari jangkitan yang sama. Serum adalah bahagian "jelas" darah. Ia tidak mempunyai sel darah merah atau protein pembekuan. Serum mengandungi banyak protein lain, termasuk antibodi.

Serum yang terselamat mengandungi antibodi terhadap virus atau bakteria yang menyebabkan jangkitan. Rawatan antiserum melibatkan mengambil serum yang selamat dan menyuntikkannya kepada seseorang yang baru terdedah kepada penyakit yang sama. Antibodi serum membantu dengan cepat mengaktifkan sistem imun orang yang baru dijangkiti.

Sebelum penemuan antibiotik seperti penisilin dan vaksin untuk mencegah jangkitan, antisera digunakan untuk merawat jangkitan. Ini termasuk pneumonia, difteria, kolera, dan banyak lagi. Sekarang, toksin pertempuran antisera dari snakebites dan melawan jangkitan rabies dan tetanus.

AdvertisementAdvertisement

Arnab, tikus, dan juga kuda yang terinfeksi telah digunakan untuk menjana antisera. Ini mahal dan tidak cekap. Pemahaman moden tentang genetik dan struktur antibodi membantu memperbaiki konsep antiserum. Daripada menggunakan banyak antibodi yang berbeza (antibodi poliklonal, atau pAb) penyelidik kini hanya memilih yang paling berkesan. Kemudian mereka mencipta semula kod genetik untuk satu antibodi yang sangat berguna (dipanggil antibodi monoklonal, atau mAb).

Gen untuk mAb tersebut biasanya dimasukkan ke dalam bakteria atau budaya sel haiwan. Kebudayaan sel-sel ini kemudian menghasilkan sejumlah besar mAbs, yang dimurnikan dan digunakan untuk rawatan. Tiada serum atau produk haiwan yang terlibat. Ini menghapuskan risiko bekerja dengan agen-agen berjangkit mematikan di haiwan.

Ketahui Bagaimana Antibodi Monoclonal Boleh Merawat Lupus »

Iklan

Dalam kenyataan akhbar mengenai kejayaan pelopor untuk ZMapp, yang dipanggil MB-003, presiden Mapp Biopharmaceutical Dr. Larry Zeitlin berkata," Kami gembira untuk melihat betapa mAbs humanized MB-003 dilakukan. Kami juga terkejut dengan keunggulan mAbs yang dihasilkan tumbuhan berbanding dengan mAbs yang sama yang dihasilkan dalam budaya sel mamalia tradisional. "

Kaedah ini menghasilkan ubat-ubatan yang sangat berkesan termasuk Herceptin (trastuzumab), kemoterapi mAb untuk kanser payudara Humira (adalimumab) adalah rawatan mAb terhadap penyakit autoimun. Pasangan berpadanan actoxumab dan bezlotoxumab sedang dalam pembangunan untuk merawat jangkitan Clostridium difficile. Terdapat lebih daripada 350 rawatan mAb dalam pembangunan dan lebih daripada 30 pada masa ini di pasaran.

AdvertisementAdvertisement

Mengekalkan kultur sel budaya yang besar untuk menghasilkan mAbs menghabiskan banyak wang Memperkenalkan gen mAb ke dalam tumbuhan mencipta kaedah pengeluaran yang lebih murah dan tinggi. pencemaran dalam produk akhir.

"Dengan permintaan global yang semakin meningkat untuk vaksin dan biologi lain, pembangunan teknologi untuk membuat produk yang lebih selamat dan lebih baik masih lagi menjadi kr "kata Dr. Vidadi Yusibov, pengarah eksekutif Pusat Fraunhofer untuk Bioteknologi Molekul, dalam siaran akhbar baru-baru ini.

'Infecting' Tumbuhan Mengubahnya menjadi Kilang Protein

Saudara-mara tembakau yang paling biasa digunakan untuk proses novel ini. Penyelidik mengubah tumbuh-tumbuhan seperti tembakau yang tumbuh di Owensboro, Kentucky, untuk menghasilkan tiga antibodi terhadap Ebola dan membuat ZMapp.

Iklan

N. benthamiana ditanam di dalam ladang-ladang seperti kilang supaya tidak meletakkan tembakau komersial atau tanaman lain yang berisiko. Daun, yang menyerap cecair cepat, mudah dijangkiti virus atau bakteria.

Ketahui Lebih Lanjut Mengenai Virus Ebola yang Membunuh dan Demam Hemorrhagic Ebola »

IklanAdvertisement

N. benthamiana adalah tumbuhan yang sempurna untuk proses agroinfiltrasi. Gen antibodi yang dikehendaki ditambah sebagai fragmen DNA kepada bakteria yang direka bentuk Agrobacterium tumefaciens. Ini adalah punca penyakit mahkota dalam tumbuhan. Sekarang ia telah memanfaatkan tumbuhan dengan DNA berguna. Tumbuhan dicelupkan ke dalam larutan A. Tumefaciens dan daun menyerap bakteria. Kemudian, pusat pembuatan rampasan tumbuh-tumbuhan mula menghasilkan protein yang dikehendaki secara pukal.

"farm" dalaman bekerja adalah mesin yang benar. Robot tumbuh tumbuh-tumbuhan, merawat tumbuh-tumbuhan matang dengan mandi untuk mengubahnya menjadi kilang kecil, kemudian menuai dan memprosesnya.

Daun tumbuhan tembakau adalah tapak penyimpanan utama untuk protein. Oleh itu, pemprosesan dan pembersihan mesti bermula sebaik sahaja menuai. Mengekstrak protein yang dikehendaki masih mahal dan memakan masa. Tembakau dan sepupunya mengandungi alkaloid toksik yang perlu dikeluarkan sebelum protein dapat diberikan sebagai ubat.

Ini akan menjadi seketika sebelum lebih banyak koktel ZMapp mAb boleh ditanam, ditapis, dan dibersihkan untuk digunakan. Proses ini juga perlu diperkatakan untuk menangani beribu-ribu dos yang diperlukan. ZMapp masih memerlukan ujian manusia yang luas untuk menentukan sama ada ia selamat dan berkesan.

Ubat-ubat yang Dibuat Uji diuji untuk HIV, MRSA, Nil Barat

Di luar ZMapp untuk merawat Ebola, mAbs buatan pokok lain bergerak ke arah ujian klinikal. Mapp Biopharmaceutical terus bekerja pada terapi mAb yang dihasilkan tumbuhan untuk virus Marburg (sepupu Ebola) dan untuk virus pernafasan pernafasan. Koktel microbicidal mAbs terhadap HIV dan herpes juga dekat dengan memajukan kepada ujian fasa 1 fasa.

Para penyelidik lain sedang membangunkan mAbs buatan tumbuhan untuk virus West Nile. Rabies dan hepatitis mAbs sedang dihasilkan dalam tembakau. CaroRx adalah mAb buatan tumbuhan yang digunakan untuk merawat bakteria yang menyebabkan kerosakan gigi dan kini dalam ujian fasa 2 fasa.

Kemungkinan sangat menarik untuk memanjangkan perlindungan antibodi kepada penyakit lain seperti tuberkulosis, MRSA, dan juga HIV. Menggunakan tumbuhan untuk menghasilkan antibodi pelindung ini boleh menyebabkan kos yang lebih rendah dan tindak balas yang lebih cepat terhadap wabak penyakit.

PMP mempunyai aplikasi di luar antibodi terapeutik. Pengeluaran pantas sejumlah besar protein yang disasarkan adalah satu manfaat besar untuk menghasilkan vaksin dengan tumbuh-tumbuhan. Apabila wabak seperti selesema babi melanda, stok vaksin boleh habis dengan cepat. Pengeluaran vaksin tumbuhan boleh mengisi jurang.

Ketahui Lebih Lanjut: Ubat Penyakit Kanser Payudara Penyembuhan Virus Ebola pada Tikus »

Di Pusat Fraunhofer untuk Bioteknologi Molekul di Delaware, rak N.tumbuhan benthamiana boleh diprogramkan untuk menghasilkan pelbagai jenis vaksin. Pada masa yang akan datang, wabak epidemik, pengeluaran PMP boleh mencipta 2. 5 juta unit vaksin hanya dalam seminggu.

Vaksin yang dihasilkan tumbuhan telah dibangunkan untuk kolera, toksik Escherichia coli, hepatitis B, virus Norwalk, dan HPV. Lebih banyak dalam perjalanan. Terdapat juga penyelidikan berterusan ke dalam vaksin yang boleh dimakan. Ini akan membolehkan pesakit untuk hanya memakan makanan untuk mewujudkan imuniti.

Protein terapi lain, seperti faktor pembekuan dan produk darah lain, juga dihasilkan dalam tumbuhan. Dr. Henry Daniell, pengarah penyelidikan translasi di Sekolah Pergigian Pergigian di University of Pennsylvania, bekerjasama dengan pembuat dadah Bayer untuk menghasilkan antikoagulan dalam daun salad.

"Selain ZMapp, terdapat perkembangan terkini dalam bidang ini," kata Daniell kepada Healthline. "Alam [jurnal] ini menampilkan salah satu penerbitan kami tentang hemofilia yang dihasilkan dalam kloroplas lettuce. Ini dibangunkan dengan perjanjian $ 100 juta dengan syarikat farmaseutikal utama. Oleh itu, bidang ini bergerak maju dengan cepat. "

Sel sel kering beku tahan terhadap asid perut. Mereka boleh diambil secara lisan dan masih diserap dalam usus, tidak seperti produk protein yang paling halus. Dengan peningkatan keperluan untuk lebih banyak protein terapeutik, teknik perkilangan yang cepat dan berpatutan akan memberi manfaat yang besar. Dan syarikat-syarikat farmaseutikal utama duduk dan mengambil perhatian.

Wabak Ebola semasa adalah yang terbesar dan paling serius yang pernah dilihat. Sekalipun usaha untuk membendung jangkitan infeksi baru berjaya, satu lagi wabak akan berlaku. Antibodi tumbuhan dan vaksin yang ditanam akan membolehkan pengeluaran ubat-ubatan yang pesat sebagai tindak balas kepada wabak masa depan.

Berita Berkaitan: Antibodi Monoclonal Biosimilar Pertama Di Dunia Sebagaimana Efektif untuk Spondilitis Ankylosing »