Naučnici sa Univerziteta u Mančesteru otkrili su efikasniji i održiviji način za pravljenje lekova na bazi peptida, pokazujući obećavajuću efikasnost u borbi protiv raka.
Peptidi se sastoje od malih lanaca aminokiselina, koje su takođe i gradivni blokovi proteina. Peptidi igraju ključnu ulogu u našim telima i koriste se u mnogim lekovima za borbu protiv bolesti kao što su rak, dijabetes i infekcije.
Takođe se koriste kao vakcine, nanomaterijali i u mnogim drugim aplikacijama. Međutim, pravljenje peptida u laboratoriji je trenutno komplikovan proces koji uključuje hemijsku sintezu, koja proizvodi mnogo štetnog otpada koji je štetan za životnu sredinu.
U novom otkriću, objavljenom u časopisu Nature Chemical Biology, naučnici iz Mančestera su otkrili novu familiju enzima ligaze — vrstu molekularnog lepka koji može pomoći u sklapanju kratkih peptidnih sekvenci jednostavnije i robusnije, dajući znatno veće količine peptida u poređenju sa konvencionalnim metode.
Tehnologija bi mogla da revolucioniše proizvodnju tretmana za rak i druge ozbiljne bolesti, nudeći efikasniji i ekološki prihvatljiviji metod proizvodnje.
Profesor Džejson Miklfild, koji je predvodio tim na Univerzitetu u Mančesteru, rekao je: „Koristeći naše nove enzime ligaze možemo proizvesti peptide sa obećavajućim dejstvom protiv raka u jednom procesu sa odličnim prinosom. Ranije su se ove vrste peptida proizvodile u velikom broju manji prinosi, veoma napornim procesom hemijske sinteze od 10-12 koraka Kombinovanjem različitih ligaza zajedno u jednoj kaskadi, možemo napraviti mnogo različitih peptida.
Dugi niz godina naučnici rade na novim načinima proizvodnje peptida. Većina postojećih tehnika se oslanja na složene i jako zaštićene prekursore aminokiselina, toksične hemijske reagense i štetne isparljive organske rastvarače, stvarajući velike količine opasnog otpada. Postojeće metode takođe izazivaju visoke troškove i teško ih je proširiti, što rezultira ograničenim i skupim zalihama važnih peptidnih lekova.
Tim u Mančesteru je tražio nove enzime ligaze uključene u biološke procese koji sastavljaju prirodne peptide u jednostavnim bakterijama. Oni su uspešno izolovali i okarakterisali ove ligaze i testirali ih u reakcijama sa širokim spektrom prekursora amino kiselina. Analizom sekvenci enzima bakterijske ligaze, tim je identifikovao mnoge druge klastere ligaza verovatno uključenih u druge peptidne puteve.
Studija daje nacrt kako se peptidi, uključujući važne lekove, mogu praviti u budućnosti.
Dr Guangcai Ksu, koji je takođe radio na projektu, rekao je: „Ligaze koje smo otkrili pružaju veoma čist i efikasan način za proizvodnju peptida. Pretražujući dostupne podatke o sekvenci genoma, pronašli smo mnoge vrste srodnih enzima ligaze. Uvereni smo da ćemo pomoću ovih ligaza moći da sastavimo duže peptide za niz drugih terapijskih aplikacija.“
Nakon otkrića, tim će sada optimizovati nove enzime ligaze, kako bi poboljšao njihov učinak za sintezu peptida većeg obima. Takođe su uspostavili saradnju sa brojnim vrhunskim farmaceutskim kompanijama kako bi pomogli u uvođenju novih tehnologija enzima ligaze za proizvodnju budućih peptidnih terapeutika.
