Трансгенные растения как биопродуценты белков медицинского назначения
Рефераты >> Биология >> Трансгенные растения как биопродуценты белков медицинского назначения

Таблица 3

Фармацевтические белки, полученные в трансгенных растениях

Применение

Растение-продуцент

Фармацевтический белок

Уровень продукции (в % от суммарного растворимого белка)

Ссылка

Анестезия

A. thaliana

Энкефалин

2,9 (семена)

Vandekerckhove et al., 1989

Цирроз печени, ожоги, хирургия

Табак

Сывороточный альбумин

0,02

Sijmons et al., 1990

Косметология

Табак

Гомодимер коллагена

0,01

Ruggiero et al., 1990

Лечение гепатитов С и В

Табак

b-интерферон

0,001

Edelbaum, 1992

Заживление ран

Табак

Эпидермальный фактор роста

0,001

Higo, 1993

Ингибитор тромбина

Рапс

Гирудин

0,3 (семена)

Parmenter et al., 1995

Анемия

Табак

Эритропоэтин

0,003

Kusnadi et al., 1997

Заменитель крови

Табак

Гемоглобин a, b

0,05 (семена)

Dieryck et al., 1997

Заменитель материнского молока

Картофель

Казеин

0,01

Chong et al., 1997

Фиброзный кистоз, кровотечения

Рис

a-1-антитрипсин

Нет данных

Giddings et al., 2000

Антикоагулянт

Табак

Белок С

0,01

Cramer et al., 1999

Ингибитор трипсина

Кукуруза

Апротонин

Нет данных

Zhong et al., 1999

Гормон роста

Табак

Соматотропин

0,16 (семена)

Leite et al., 2000

Антимикробное средство

Картофель

Лактоферрин

0,1

Chong et al., 2000

Синдром Гоше

Табак

Глюкоцереброзидаза

1-10

Giddings et al., 2000

Воспалительные заболевания кишечника

Табак

Интерлейкин-10

0,0055

Menassa et al., 2001

Нейропения

Табак

ГМ-КСФ

0,03 (семена)

Sardana et al., 2002

Иммунотерапия рака

Картофель

Интерлейкин-2

0,06

Park, Cheong, 2002

Болезнь Педжета, остеопороз

Картофель

Kальцитонин

0,02

Ofoghi et al., 2000

Растения-продуценты фармацевтических белков

За последние несколько лет в ведущих биотехнологических центрах мира созданы трансгенные растения-продуценты широкого спектра гормонов, цитокинов, факторов роста и ферментов, имеющих потенциальное применение в фармакологии (табл. 3). Все они не уступали по биологической активности аналогам, получаемым из других систем экспрессии.

По закону, принятому Всемирной организацией здравоохранения, любые предлагаемые источники лекарствен-ных препаратов, в частности трансгенные растения, должны быть зарегистрированы и пройти серию клинических испытаний. Первые клинические испытания трансгенных растений риса, синтезирующих активный человеческий a-1-антитрипсин для терапии фиброзного кистоза, были начаты в 1998 г.

Производство рекомбинантных белков для медицинских целей с использованием традиционных систем тре-бует значительных финансовых затрат. Так, например, недостаток лизосомального фермента гликоцеребрози-дазы в организме вызывает синдром Гоше. Единственным видом терапии этого заболевания является внутри-венное введение гликоцереброзидазы. Долгое время этот белок получали из плаценты человека, на поддержа-ние жизни одного пациента в течение года требовалось 160000$. Переключение продукции гликоцереброзидазы на культуру клеток млекопитающих снизило стоимость этого препарата, однако не вытеснило его из группы "са-мых дорогих лекарств в мире". В 1999 г. сотрудниками корпорации CropTech было показано, что трансгенные растения способны синтезировать биологически активную гликоцереброзидазу человека. В дальнейшем были получены высокопродуктивные трансгенные растения табака, в которых содержание гликоцереброзидазы чело-века варьировало от 1 до 10 % TSP. Ожидается, что получение рекомбинантной гликоцереброзидазы из таких растений позволит значительно снизить её стоимость (Giddings et al., 2000).

В заключение хотелось бы отметить, что несмотря на значительные достижения в области продукции реком-бинантных белков медицинского назначения в растениях, это направление находится лишь на начальном этапе своего развития. Учёные-биотехно-логи уверены, что в будущем рекомбинантные препараты, получаемые из генетически модифицированных растений, заменят дорогостоящие бактериальные и животные аналоги на фар-мацевтическом рынке. "Съедобные вакцины" позволят значительно усовершенствовать программы всеобщей иммунизации, особенно для населения развивающихся стран.

Список литературы

Arakawa T., Chong D., Merritt J. et al. Expression of cholera and toxin B subunit oligomers in transgenic potato plants // Transgenic Res. 1997. V. 6. P. 403-413.

Budar F., Thia-Toong, Van Montagu M. Agrobacterium-mediated gene transfer results mainly in transgenic plants trans-mitting T-DNA as a single Mendelian factor // Genetics. 1986. V. 114. P. 303-313.

Carrillo C., Wigdorovitz A., Oliveros J. et al. Protective immune response to foot-and-mouth disease virus with VP1 ex-pressed in transgenic plants // J. Virol. 1998. V. 72. P. 1688-1690.

Chong D., Roberts W., Arakawa T. et al. Expression of human milk protein b-casein in transgenic potato plants // Trans-genic Res. 1997. V. 6. P. 289-296.

Chong D., Langridge W. Expression of full length bioactive antimicrobial human lactoferrin in potato plants // Transgenic Res. 2000. V. 9. P. 71-78.

Cramer C., Boothe J., Oishi K. Transgenic plants for therapeutic proteins: linking upstream and downstream technolo-gies // Current Topics in Microbiоl. and Immunol. 1999. V. 240. P. 95-118.

Daniell H., Streatfield S., Wycoff K. Medical molecular farming: production of antibodies, biopharmaceuticals and edible vaccines in plants // Trends in Plant Sci. 2001. V. 6. P. 219-226.


Страница: