بیوتکنولوژی دارویی

یک زمینه نسبتاً جدید و رو به رشد است که در آن اصول بیوتکنولوژی در توسعه داروها به کار می رود. اکثر داروهای درمانی در بازار فعلی بیوشیمیایی مانند آنتی بادی ، اسید نوکلئیک اسید و واکسن هستند. چنین بیو فرمول های مختلفی طی چند مرحله توسعه یافته اند که عبارتند از: درک اصول اساسی سلامت و بیماری. مکانیسمهای اساسی مولکولی حاکم بر عملکرد مولکولهای زیستی مرتبط. سنتز و خالص سازی مولکول ها؛ تعیین ماندگاری محصول ، ثبات ، سمیت و ایمنی بدن؛ سیستم های تحویل دارو؛ ثبت اختراع و آزمایشات بالینی اگرچه پیدا کردن همه این مباحث در یک کتاب واحد نادر است ، اما یک کتاب درسی جدید توسط گری والش همه آنها را با هم جمع می کند.

کتاب بیوتکنولوژی دارویی درسی خوب و با خواندن آسان ، اطلاعاتی را از منابع متعدد جمع آوری کرده و منابع بیشتری را برای مطالعه بیشتر فراهم می کند. این کتاب به عنوان همراه با بیو داروها: بیوشیمی و بیوتکنولوژی توسط همین نویسنده منتشر شده است ، که توسط جان ویلی در سال 2003 منتشر شد.

این کتاب با یک تاریخچه بیوتکنولوژی دارویی مختصر از کشف و کاربرد داروهای درمانی مانند داروهای سولفا شروع می شود که از اولین کسانی بود که به بازار عرضه شد و سپس به بیوفورمولسیون های مختلف و استفاده گسترده از آنها ادامه می دهد. شرکت های داروسازی که زیست توده های مختلف را به بازار عرضه کرده اند ، از اصول بیوتکنولوژی مانند فناوری DNA نوترکیب برای طراحی داروهای مؤثر بر پروتئین ، مانند اریتروپویتین و انسولین سریع عمل استفاده می کنند. این کتاب توضیح می دهد که چگونه پیشرفت در مناطق دیگر مانند ژنومیک ، پروتئومیکس و غربالگری با توان بالا ، راهی را برای کاوش در مسیرهای جدید کشف مواد مخدر هموار کرده است. نویسنده همچنین یک تجزیه و تحلیل آینده نگر در مورد استفاده از ژن درمانی و درمان های مبتنی بر سلول کامل مانند سلول های بنیادی ارائه می دهد.

آینده دارویی متعلق به درمانهای مبتنی بر پروتئین است. طراحی پروتئین های درمانی پایدار و مؤثر ، نیاز به دانش در مورد ساختار پروتئین و تعاملاتی دارد که ساختار لازم برای عملکرد را تثبیت می کند. این کتاب در مورد سطوح مختلف ساختار پروتئین و انواع تعامل بین مانده اسیدهای آمینه که باعث بهبود تاشو پروتئین و پایداری می شوند ، بحث می کند. برای آن دسته از پروتئین هایی که هیچ ساختار در دسترس نیست ، می توان از روش های پیش بینی ساختار استفاده کرد. پروتئین های درمانی اغلب شامل تغییرات پس از ترجمه هستند – به عنوان مثال ، گلیکوزیلاسیون اریتروپویتین. نویسنده در مورد انواع مختلفی از این اصلاحات ، تأثیر آنها بر عملکرد پروتئین (با نمونه هایی از فرمولاسیون پروتئین که در حال حاضر استفاده می شود) و روش های تولید آنها در آزمایشگاه بحث می کند.

Pharmaceutical biotechnology is a relatively new and growing field in which the principles of biotechnology are applied to the development of drugs. A majority of therapeutic drugs in the current market are bioformulations, such as antibodies, nucleic acid products and vaccines. Such bioformulations are developed through several stages that include: understanding the principles underlying health and disease; the fundamental molecular mechanisms governing the function of related biomolecules; synthesis and purification of the molecules; determining the product shelf life, stability, toxicity and immunogenicity; drug delivery systems; patenting; and clinical trials. Although it is rare to find all these topics in a single book, a new textbook by Gary Walsh indeed brings them all together. This well-written, easy-to-read textbook assembles information from multiple resources, and provides additional references for further reading. The book is published as a companion to Biopharmaceuticals: Biochemistry and Biotechnology, by the same author, which was published by John Wiley in 2003.

تایید داروی آلزایمر حاوی جلبک در چین | درمان آلزایمر با جلبک | داروی Oligomannate

داروی درمان آلزایمر حاوی جلبک در چین

درمان آلزایمر با جلبک

براساس بیانیه آژانس ایمنی دارویی چین این دارو موسوم به Oligomannate و مشتق از جلبک دریایی می‌تواند برای درمان سطوح خفیف تا متوسط آلزایمر استفاده شود. با این حال این تاییدیه مشروط بوده و بدان معناست که اگر چه می‌تواند طی کارآزمایی بالینی به فروش برسد اما به شدت کنترل شده و در صورت بروز هر گونه مشکلات ایمنی تاییدیه لغو خواهد شد. در ماه سپتامبر تیم تحقیقاتی این دارو زیر نظر آکادمی علوم چین اظهار داشتند با توجه به شیوع کم آلزایمر میان افرادی که به طور مرتب جلبک دریایی مصرف می‌کنند، تصمیم به تحقیق در مورد تاثیر جلبک دریایی بر این اختلال گرفتند.

این تیم در مقاله‌ای توضیح دادند که چگونه یک قند موجود در جلبک دریایی برخی باکتری‌های موجود در روده را که می‌توانند باعث ایجاد انحطاط عصبی و التهاب مغز و در نتیجه بروز آلزایمر شوند، سرکوب می‌کند. این مکانیسم طی یک کارآزمایی بالینی توسط Green Valley، یک شرکت دارویی مستقر در شانگهای انجام گرفته و این شرکت قرار است داروی جدید را به بازار عرضه کند.

آزمایش‌های صورت گرفته روی ۸۱۸ بیمار نشان داد داروی Oligomannate که از جلبک‌های قهوه‌ای مشتق شده، می‌تواند از نظر آماری عملکرد شناختی را در بین مبتلایان به آلزایمر در حداقل چهار هفته بهبود بخشد.یک متخصص مغز و اعصاب که مشاور شرکت Green Valley و رئیس مرکز آلزایمر آمستردام است، اظهار داشته که آزمایش‌ها درک ما را از مکانیسم‌هایی که در بیماری آلزایمر نقش دارند، افزایش داده و نشان می‌دهد که میکروبیوم روده یک هدف معتبر برای توسعه روش‌های درمانی آلزایمر است.رئیس بخش عصب شناسی دانشگاه چینی هنگ کنگ نیز اظهار داشته که این داروی جدید در مقایسه با مهارکننده‌های استیل کولین استراز که درمان موجود برای سطوح خفیف تا شدید آلزایمر هستند، “نتایج دلگرم کننده‌ای” را نشان داده است.

تایید داروی آلزایمر حاوی جلبک در چین | درمان آلزایمر با جلبک | داروی Oligomannate
تایید داروی آلزایمر حاوی جلبک در چین | درمان آلزایمر با جلبک | داروی Oligomannate

به گفته متخصصان، علاوه بر این که با تمرکز روی میکروبیوم روده، راه‌های جدیدی برای تحقیقات آلزایمر باز خواهد شد، داروی جدید مبتنی بر جلبک دریایی با همان میزان کارآمدی نسبت به داروی قبلی عوارض کمتری خواهد داشت. از آنجایی که در مورد مکانیسم داروی جدید اطلاعات بسیار کمی در دسترس است، به تحقیقات بیشتری نیاز است تا مشخص شود که آیا این دارو اثرات محافظتی نیز دارد یا خیر و هم‌چنین این که آیا این دارو پیشرفت آلزایمر را در بیمارانی که در مرحله بروز علائم قوی زوال عقل هستند نیز کاهش می‌دهد یا خیر؟

بنا بر گزارش سی‌ان‌ان، این شرکت اعلام کرده است که داروی Oligomannate به زودی در چین در دسترس خواهد بود و این شرکت در نظر دارد فروش آن را در خارج از چین نیز آغاز کند، به طوری که انجام آزمایشات بالینی مرحله سوم در ایالات متحده و اروپا در اوایل سال ۲۰۲۰ میلادی برنامه‌ریزی شده است.

آیا برای شما سوال است که توان تولید داروهای بیوتکنولوژی در ایران چقدر است؟ ایران تولید کننده چند داروی بیوتکنولوژی است؟ تعداد واکسن های انسانی، دام و طیور و داروهای بیولوژیکی تولیدی در ایران تاریخچه تولید داروهای بیوتکنولوژی در ایران داروهای زیست فناوری تولید شده در ایران 29 داروی زیست فناوری در حال تولید تاریخچه تولید داروهای بیوتکنولوژی در ایران جایگاه ایران در تولید داروهای زیست فناوری در منطقه تعداد واکسن های انسانی، دام و طیور و داروهای بیولوژیکی تولیدی در ایران ولید واکسن هپاتیت B، ارتیروپویتین، آلفا اینترفرون و استرپتوکیناز داروهای زیست فناوری تولید شده در ایران

وضعیت ایران در تولید داروهای زیست فناوری

جایگاه ایران در تولید داروهای زیست فناوری در منطقه

در حال حاضر تعداد داروهای زیست فناوری موجود در بازار جهانی 146 قلم است که تنها ۵۰ قلم آن اقتصادی است و مابقی آن توجیه اقتصادی ندارد. از این تعداد، ۲۰ دارو در بازار ایران موجود است که ۴ دارو منوکلونال آنتی بادی و ۱۶ دارو نوترکیب هستند، و به گفته دکتر مصطفی قانعی، دبیر ستاد توسعه زیست فناوری معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و رئیس انستیتو پاستور : ۲۹ دارو در مراحل مختلف تولید (قبل از نهایی شدن) شرکت های دانش بنیان و در مراحل مختلف آزمایشگاهی، پایداری محصول، صنعتی، نیمه صنعتی ، مطالعاتی و تهیه پرونده دارویی هستند. تعدادی از این داروها، داروی منوكلونال آنتی بادی و تعدادی داروی نوتركیب هستند.

تعداد واکسن های انسانی، دام و طیور و داروهای بیولوژیکی تولیدی در ایران در سال 1398

به گفته رئیس انستیتو پاستور ایران در سال 2017 جایگاه ما در تولید داروهای زیست فناوری در منطقه، چهارم بود و تا ۵ سال دیگر که این ۲۹ قلم به تولید برسد به رتبه سوم دست می یابیم. و تا پایان سال ۹۸ در کشور ۸ واکسن انسانی، ۱۷ واکسن دام و طیور، ۵۰ ماده اولیه دارویی و ۱۴ داروی بیولوژیک تولید خواهد شد.

دانش فنی داروهایی که در کشور وجود ندارد، مربوط به درمان بیماری‌های صعب‌العلاج مانند سرطان‌ها، روماتیسم‌ها و بیماری‌های التهابات روده و مغزی می‌شود.

تاریخچه تولید داروهای بیوتکنولوژی در ایران

جرقه اولیه تولید داروهای جدید از مهرماه سال 85 زده شد. 25 مهرماه سال 85، معاون وزیر بهداشت از تولید واکسن هپاتیت B تا پایان سال توسط محققان داخلی خبر داد.
14 بهمن ماه سال 85، دستاورد بزرگ دانشمندان کشور در کنترل بیماری ایدز با تولید داروی IMOD با حضور وزیر بهداشت معرفی شد. این دارو دارای ریشه گیاهی است و با استفاده از از دانش نانو و بیوتکنولوژی تولید شده است. داروی مذکور بر روی سیستم حیاتی و ایمنی بدن بسیار موثر عمل کرده و بیمار را از مرحله خطرناک ایدز خارج می کند. دستیابی به این دارو بیش از 5 سال به طول انجامید.

16 بهمن ماه سال 85، بزرگترین مجتمع تولید داروهای نوترکیب در جنوب غربی و غرب آسیا شامل خطوط تولید واکسن هپاتیت B، ارتیروپویتین، آلفا اینترفرون و استرپتوکیناز با حضور رئیس جمهور به بهره برداری رسید.

25 فروردین ماه سال 86، وزیر بهداشت از تهیه داروی “اینترفرون پگیله” (‪ (pegilated interfron توسط محققان داخلی خبر داد. این دارو برای بالا بردن ایمنی سیستم بدن در مقابل بیماریهای مزمن کاربرد دارد.

21 خرداد ماه سال 86، داروی گیاهی ضد سرطان گوارش ایرانی با نام Spinal – Z پس از 16 سال تحقیق رونمایی شد.

6 مرداد ماه سال 86، ایران با تولید “اسورال” ایران به عنوان دومین تولید کننده داروی خوراکی “دفراسیروکس” در دنیا توانست جدیدترین قرص خوراکی بیماران تالاسمی را تولید کند. داروی خوراکی “دفراسیروکس” جدیدترین دارو برای تسهیل دفع آهن در بیماران تالاسمی است که به شکل خوراکی و یک بار در روز قابل مصرف است و جایگزین داروی تزریقی دسفرال می شود.

20 شهریور ماه سال 86، رادیوداروی مولیبدن تکنسیم کاملا مبتنی بر فناوری بومی تولید شد. تمامی مراحل طراحی، ساخت و راه اندازی تولید ژنراتور رادیو داروی مولیبدن 99 – تکنسیم M 99 بدون هیچ گونه کمک خارجی از نظر فنی و علمی توسط متخصصان داخلی پژوشگاه علوم و فنون هسته ای انجام گرفت.

14 بهمن ماه سال 86، برای نخستین بار در جهان “آنژی پارس” داروی گیاهی درمان زخم پای دیابتی رونمایی شد. این دارو به عنوان دارویی جدید و فوق العاده موثر در درمان این زخم بکار می رود.

25 فروردین ماه سال 87، داروی گاما اینترفرون نوترکیب انسانی با نام تجاری “گاما ایمونکس” توسط متخصصان کشورمان تولید شد. این دارو با هدف کمک به بیماران دچار عفونت های خطرناک بر اثر نقص سیستم ایمنی مانند بیماری “گرانولوماتوز” به تولید رسیده است. ایران با تولید این دارو به جمع سه کشورتولیدکننده داروی اینترفرون گاما-1Bنوترکیب انسانی پیوست. همچنین این دارو در کاهش روند پیشرفت بیماری استئوپتروزیس بدخیم و شدید کاربرد دارد.

20 بهمن ماه سال 87 ، سه دارو و یک ماه موثره به نامهای اینترفرون بتا 1a (رسیژن)، اینترفرون بتا 1b، اریتروپوئتین بتا و ماده موثره فینگولیمود که در درمان بیماری ام اس و کم خونی ناشی از نارسایی کلیه کاربرد دارد با حضور وزیر بهداشت رونمایی شد.

فینگولیمود” یک داروی بسیار موثر در پیشگیری از عود حملات ناتوان کننده در بیماران مبتلا به ام است که با مصرف یک بار در روز از عود مجدد بیماری تا 50 درصد در بیماران مبتلا جلوگیری می شود.

اینترفرون بتا 1a با نام “رسیژن” از خانواده داروهای مبتنی بر بیوتکنولوژی محسوب می شوند و نمونه ایرانی داروی ربیف است که برای استفاده بیماران ام اس وارد بازار دارویی کشور می شود.

اینترفرون بتا 1b نیز در درمان بیماری ام اس موثر است. اینترفرون های بتا معادل پروتئین های طبیعی بدن هستند که به روش مهندسی ژنتیک ساخته می شوند. این داروها در مبارزه با ویروس ها و تنظیم سیستم ایمنی مفید بوده و به صورت تزریقی استفاده می شود.

“اریتروپوئتین بتا” دارویی است که با تحریک گیرنده های خود در سلولهای مادر مولد گویچه های قرمز در مغز استخوان، تکثیر و تمایز اریتروئیدها را تحریک می کند و بر این اساس برای درمان کم خونی ناشی از نارسایی مزمن کلیوی در بیماران دیالیزی و کم خونی علامتی با منشاء کلیوی در بزرگسالان و کودکانی که هنوز تحت دیالیز نیستند، کاربرد دارد.

19 اردیبهشت سال 88، سه داروی دامی تولید شده توسط محققان کشور با نام های “واکسن کشته سه گانه”، “فیتوشیت” و “سوپر آنتی باکتریال” با حضور وزیر بهداشت رونمایی شد. واکسن کشته سه گانه برای پیشگیری از سه بیماری نیوکاسل، آنفلوآنزا و کامبرو استفاده می شود.داروی فیتوشیت نیز در درمان بیماریهای قارچی آبزیان کاربرد دارد و داروی سوپر آنتی باکتریال دارویی موثر بر انواع باکتریهای گرم، مثبت و منفی است که در درمان عفونتهای تنفسی طیور قابل استفاده است

در تاریخ ۹ بهمن ۱۳۹۰ جدیدترین داروی های زیست فناوری ایرانی رونمایی شده است و امروزه در دسترس عموم مردم قرار گرفته اند.

توکسین بوتولینوم : Botulinum a toxine A برای درمان مشکلات پوست و زیبایی

ریلوزولRiluzole : برای درمان بیماری عصبی ALS

زولدرونیک اسیدZoledronic acid : برای جلوگیری از پوکی استخوان

سالمترولSalmeterole : برای درمان آسم

فاکتور هفتAntihemophilic Factor VII : برای درمان بیماری هموفیلی

لتروزولletrozole : درمان سرطان سینه

داروهای زیست فناوری تولید شده در ایران

ردیف نام دارو موارد مصرف
۱ Erythropoietin alfa درمان کم خونی در نارسایی مزمن کلیه
۲ Erythropoietin beta درمان کم خونی در نارسایی مزمن کلیه
۳ G-CSF درمان بیماران مبتلا به نوتروپنی مادرزادی کمک به درمان سرطان
۴ Peg- G-CSF پیشگیری و درمان نوتروپنی ناشی از انجام شیمی درمانی
۵ Peg-INF alfa درمان لوسمی، هپاتیت مزمن فعال، کارسینوم مثانه، لنفوم های غیرهوچکین، ملانوم بدخیم و کارسینوم دهانه رحم
۶ INF gamma درمان پوکی استخوان شدید و بدخیم، کاهش عفونت در بیماری گرانولوماتوز مزمن
۷ INF alfa درمان لوسمی، هپاتیت مزمن فعال، کارسینوم مثانه، لنفوم های غیرهوچکین، ملانوم بدخیم و کارسینوم دهانه رحم
۸ INF beta- ۱b بهبود  MS
۹ INF beta- ۱a (۳۰ micro gram) درمان سرطان، هپاتیت ویروسی و MS
۱۰ INF beta- ۱a (۴۴ micro gram) درمان سرطان، هپاتیت ویروسی و MS
۱۱ Factor VIII درمان هموفیلی نوع A
۱۲ Factor VII درمان هموفیلی A و B
۱۳ Streptokinase درمان ترومبوز شریان های کرونری، آمبولی ریه
۱۴ Teriparatide درمان پوکی استخوان
۱۵ FSH درمان نازایی
۱۶ Somatropin درمان کوتاه قدی ناشی از کمبود  هورمون رشد
۱۷ Rituximab درمان لنفومای غیر هوکچین
۱۸ Trastuzumab درمان سرطان پستان
۱۹ Etanercept درمان آرتریت روماتوئید، آرتریدت پسوریاتیک
۲۰ Adalimumab درمان آرتریت روماتوئید، آرتریت پسوریاتیک، اسپوندیلیت انکیلوزان و پسوریازیس متوسط تا شدید مزمن

 

29 داروی زیست فناوری در حال تولید

ردیف نام دارو موارد مصرف
۱ Certolizumab pegol درمان آرتریت روماتئید و پسوریاتیک
۲ Golimumab درمان آرتریت متوسط تا شدید پسوریازیس
۳ Ustekinumab درمان پسوریازیس پلاکی
۴ Daclizumab جلوگیری از رد پیوند حاد کلیه درمان لنفومای سلول T
۵ Infliximab درمان آرتریت روماتوئید و بیماری کرون
۶ Vedolizumab درمان بیماری کرون و کولیت اولسراتیو
۷ Pembrolizumab درمان سرطان ریه
۸ Ipilimumab درمان ملانوما
۹ Toclizumab درمان آرتریت ایدیوپاتیک
۱۰ Ramucirumab درمان سرطان ریه
۱۱ Ado-Trastuzumab درمان سرطان پستان
۱۲ Dupilumab درمان آسم و بیماری های آلرژیک
۱۳ Evolocumab درمان کلسترول بالا
۱۴ Atezolizumab درمان شایع ترین نوع سرطان مثانه با نام کارسینومای اوروتلیال
۱۵ Ocrelizumab درمان MS
۱۶ Omalizumab درمان آسم آلرژیک
۱۷ Nivolumab درمان لنفوم هوچکین
۱۸ Insulin Lispro درمان دیابت
۱۹ Insulin glargie ۲۱A-GLY-۳۰Ba-L-ARG-۳۰Bb-L-ARG-HUMAN Insulin درمان دیابت
۲۰ Insulin B۲۸ aspart ( novolog) درمان دیابت
۲۱ ۳B-Lysine-۲۹B-glutamic acid-human insulin درمان دیابت
۲۲ Imiglucerase درمان بیماری گوشه تیپ I
۲۳ Laronidase درمان عوارض غیرنورولوژیک بیماری موکوپلی ساکاریدوزیس تیپ I
۲۴ Carboxypeptidase (Voraxaze) کاهش سطح متوترکسات در بیماران تحت شیمی درمانی
۲۵ Pegloticase درمان نقرس
۲۶ مکمل بیوسیمیلار AWGE درمان زخم مانند زخم بستر
۲۷ Usteokinase ———-
۲۸ Anakinra روماتوئید آرتریت
۲۹ Thrombin انعقاد خو

منابع

https://www.irna.ir/news/83322918/خودكفایی-ایران-در-تولید-22-قلم-داروی-زیستی

https://www.mehrnews.com/news/4034606

https://setare.com/fa/news/24862

سایت سلامت نیوز

http://dolat.ir/detail/302283

https://www.tabnak.ir/fa/news/713808

تاریخچه بیوتکنولوژی دارویی و پزشکی نقاط عطف بیوتکنولوژي دارویی آنتی بادي هاي منوکلونال شرکت Genentech کاربرد تجاري بیوتکنولوژي در تولید زیست داروهاي جدید واژة "زیست دارو" اغلب با " پروتئین درمانی نوترکیب و یا آنتی بادي مهندسی شده تولید اولین انسولین انسانی زیست داروها یا از طریق مهندسی ژنتیک زیست داروي جدید شرکت مهندسی ژنتیک و بیولوژي مولکولی Herber Boye

تاریخچه بیوتکنولوژی دارویی و پزشکی

نقاط عطف بیوتکنولوژي دارویی

پس از کشف اینکه بدن انسان از سلول ها و پروتئین هایی تشکیل شده که قادر به جنگ با میکروب هاي پاتوژن هستند و البته نسبت به آنها آسیب پذیر نیز می باشند، میدان جنگ قابل درك، تصور ما را به پیشرفت و توسعۀ زیست داروها – محصولات درمانی زیستی- فرا خواند. امروزه بیوتکنولوژي به عنوان نوك پیکان علوم زیستی شناخته می شود، اما استفاده از مواد بیولوژیک به عنوان عوامل درمانی از اوایل قرن 19 بسط یافت.

تاریخ قابل ملاحظۀ زیست داروها به رغم رشد توانایی هاي ما جهت تولید ماکرو مولکول هاي نوترکیب و آنتی بادي هاي منوکلونال، یک دستاورد تازه است و همانطور که در شکل 1 آمده، نتیجۀ یک رشد تصاعدي در آگاهی از فرآیندهاي بیولوژیک و پیشرفتهاي مهندسی میباشد.(8)

تاریخچه بیوتکنولوژی دارویی و پزشکی |نقاط عطف بیوتکنولوژي دارویی | ارزش فروش جهانی 2003 براي محصولات منتخب زیست دارویی زیست داروها یا از طریق مهندسی ژنتیک زیست داروي جدید شرکت مهندسی ژنتیک و بیولوژي مولکولی Herber Boye
نقاط عطف بیوتکنولوژي دارویی

زیست داروها یا از طریق مهندسی ژنتیک (rDNA, mAb) و یا از طریق تخلیص منابع طبیعی (Biologic) بدست می آیند. یک زیست داروي جدید، ترکیبی از جنس الیگونوکلئوتید و یا پروتئین است که در مقایسه با محصولات پیشین منحصر به فرد باشد و جهت ورود به بازار تأیید شود. زیست داروها یا پایۀ پروتئینی دارند مثل آنتی بادي منوکلونال و یا بر پایۀ اسید نوکلئیک میباشند. (1)

شرکت Genentech

مواد تشخیصی و اشکال گوناگون محصولات موجود (دوز جدید و یا شکل جدید تحویل دارو) در این طبقه بندي در نظر گرفته نمی شوند. کاربرد تجاري بیوتکنولوژي در تولید زیست داروهاي جدید، حدود 30 سال پیش همزمان با تأسیس شرکت Genentech آغاز شد. زیست داروها امروزه تقریباً یک چهارم داروهاي جدید (ترکیبات مولکولی جدید، NMEs) که به بازار وارد می شوند را در برمی گیرند. فروش این دسته از داروها سالانه بیش از 30 میلیارد دلار درآمد دارد که البته چند محصول آن به تنهایی سودهاي چندمیلیاردي را به خود اختصاص میدهند.(جدول 1)

زیست دارو

امروزه واژة “زیست دارو” اغلب با ” پروتئین درمانی نوترکیب و یا آنتی بادي مهندسی شده” مترادف است و به نظر می آید که این تعریف حداقل تا پایان این دهه بدون تغییر باقی بماند. با این وجود، تغییر از جایگزینی سادة پروتئین ها و یا منوکلونال هاي موشی به سمت محصولات مهندسی شده در داروهاي تأیید شدة اخیر، کاملاً مشهود است. بیوتکنولوژي که اساس آن تولید پروتئین از DNA نوترکیب (rDNA) می باشد. یک بخش فشرده R&D است.

ارزش فروش جهانی 2003 براي محصولات منتخب زیست دارویی زیست داروها یا از طریق مهندسی ژنتیک  زیست داروي جدید شرکت  مهندسی ژنتیک و بیولوژي مولکولی Herber Boye
ارزش فروش جهانی 2003 براي محصولات منتخب زیست دارویی

تولید اولین انسولین انسانی

با آغاز دهۀ 1970 ، پیشرفت هاي مهندسی ژنتیک و بیولوژي مولکولی جهش بزرگی در توانایی فهم پایه هاي مولکولی بیماريهاي انسانی ایجاد کرد. Paul Berg از دانشگاه استنفورد و برندة نوبل شیمی در 1980 ، درسال 1972 اولین rDNA را تولید کرد. درسال 1973 Herber Boyer از دانشگاه کالیفرنیا اولین ترانسفورماسیون E.coli را با استفاده از پلازمید انجام داد و مهندسی ژنتیک را پایه گذاري نمود. سپس با کمک شرکت Eli Lilly اولین پروتئین نوترکیب یعنی انسولین انسانی (Humulin) را در سال 1982 وارد بازار کرد. (2)

در سال 2003 بخش rDNA درمانی شامل بیش از 110 شرکت بوده که در کشف، توسعه و بازاریابی محصولات rDNA درگیر بوده اند. هم اکنون نیز این شرکت ها بیش از 80 محصول درمانی را در مرحلۀ توسعۀ بالینی داشته و پروندة 73 محصول بازاري شده را نیز در دست بررسی دارند.

هیچ محدودیتی جز قوة تخیل، جهت تولید پروتئین هاي نوترکیب وجود ندارد. اما در عمل DNA براساس اصول دستکاري به دلیل محدویت تکنیک هاي تولید (رده هاي سلولی، آنزیم هاي محدود کننده و …) گاهی پروتئین هایی بدست می آیند که کاربرد مشخصی ندارند.( 3)
درمان هاي برپایۀ پروتئین و آنتی بادي که نیازمند چند میلی گرم از مادة مؤثر جهت استفادة دارویی می باشند، نمی توانند. همواره کاربرد امن و به صرفه داشته باشند مگر اینکه از دستاوردهاي اخیر بیوتکنولوژي که شامل اصول پایۀ نوترکیبی DNA و سلول و فناوري هاي تخمیر است، کمک بگیرند.

همانطور که ما به عصر اطلاعات وارد می شویم، در دسترس بودن مقادیر زیادي از داده هاي زیستی و ژنتیک، همراه با رشد صعودي قدرت رایانه اي ، ما را بدین رهنمون می سازد که عامل محدودیت ساخت داروهاي جدید، شناسایی اهداف و کلون کردن ماکرومولکول ها نیست. در نتیجه انتخاب کاندید دارویی باید توسط تجربیاتی که از طریق استفاده از ماکرومولکول ها به عنوان عوامل درمانی، بدست می آیند، تکمیل و تصحیح شود.
در این میان کاندید دارویی مناسب است که امن وکارآمد بوده و در عین حال داراي وجهۀ بالینی و فارماکوکینتیکی مناسبی باشد. ترکیباتی که تمایل به ایجاد پیوندهاي قوي با گیرندة هدف را دارند ولیکن به بافت هدف وارد نمی شوند و یا در مکان هدف به قدر کافی باقی نمی مانند تا جواب هاي بیولوژیک دلخواه بدست آید، نباید به عنوان داروي ز یستی در نظر گرفته شوند.

ایلای لی‌لی اند کامپنی ایلای لی‌لی اند کامپنی، ( Eli Lilly and Company) شرکت چندملیتی داروسازی است، که دفتر مرکزی آن، در ایندیاناپولیس، ایندیانا در ایالات متحده قرار دارد. شرکت لی‌لی، اولین شرکتی بود، که اقدام به تولید انبوه پنی‌سیلین، واکسن فلج اطفال و انسولین نمود. شرکت الای لی‌لی، در حال حاضر بزرگترین تولید و توزیع‌کننده داروهای روانپزشکی در جهان می‌باشد.

ایلای لی‌لی اند کامپنی

کمپانی ایلای لی لی

ایلای لی‌لی اند کامپنی، ( Eli Lilly and Company) شرکت چندملیتی داروسازی است، که دفتر مرکزی آن، در ایندیاناپولیس، ایندیانا در ایالات متحده قرار دارد. شرکت لی‌لی، اولین شرکتی بود، که اقدام به تولید انبوه پنی‌سیلین، واکسن فلج اطفال و انسولین نمود. شرکت الای لی‌لی، در حال حاضر بزرگترین تولید و توزیع‌کننده داروهای روانپزشکی در جهان می‌باشد.

Eli Lilly and Company

Eli Lilly and Company is an American pharmaceutical company headquartered in Indianapolis, Indiana, with offices in 18 countries. Its products are sold in approximately 125 countries. The company was founded in 1876 by, and named after, Col. Eli Lilly, a pharmaceutical chemist and veteran of the American Civil War.

Lilly’s notable achievements include being the first company to mass-produce the polio vaccine developed by Jonas Salk, and insulin. It was one of the first pharmaceutical companies to produce human insulin using recombinant DNA including Humulin (insulin medication), Humalog (insulin lispro), and the first approved biosimilar insulin product in the US, Basaglar (insulin glargine).[2]

Lilly is currently the largest manufacturer of psychiatric medications and produces Prozac (fluoxetine), Dolophine (methadone), Cymbalta (duloxetine), and Zyprexa (olanzapine).

The company is ranked 123rd on the 2019 Fortune 500.[3] It is ranked 221st on the Forbes Global 2000 list of the largest public companies in the world[4] and 252nd on the Forbes list of America’s Best Employers.[5]

Eli Lilly is a full member of the Pharmaceutical Research and Manufacturers of America[6] and the European Federation of Pharmaceutical Industries and Associations (EFPIA).[7]

ابداع روشی نوین برای درمان کوری مادرزادی | درمان کوری مادرزادی | گیرنده‌های نوری | Photoreceptors | نورون‌های عصبی | درمان موش‌های کور مادرزاد | بتا کاتنین | سیناپس‌ | پیر چشمی | کوری مادر زادی | ابداع روشی نوین برای درمان کوری مادرزادی | نقش بافت‌ها در هدایت درست کروموزوم‌ها در تقسیم سلولی | تاثیر محیط سلولی بر تقسیم کروموزوم‌ها | رشد سلول‌ | تقسیم سلولی | دانشگاه MIT آمریکا | هدایت درست کروموزوم‌ها | پروتئین‌های اینتگرین | تسهیل کننده اتصال کروموزوم‌ها به دوک‌های تقسیم | تومور | بافت سرطانی | ناپایداری ژنتیکی سلول‌های سرطانی | تهاجم سلول‌های سرطانی | تکنیک‌های کشت سلولی | سعید کارگر | saeed kargar | دکتر سعید کارگر | سعید کارگر بیوتکنولوژی | سعید کارگر زیست فناوری | شرکت سعید کارگر

 درمان سرطان مزمن خون با داروی بیولوژیک جدید

 درمان سرطان مزمن خون با داروی بیولوژیک جدید

سلول‌های خونی سرطانی شده leukemia مقدار زیادی از انواع پروتئین‌هایی را تولید می‌کنند که عامل اصلی مقاومت آنها در برابر داروهای شیمیایی و بیولوژیکی است، داروهایی که بر انواع دیگر سرطان‌ها اثر بازدارندگی دارند، از این رو تاکنون این نوع سرطان به عنوان یکی از کشنده‌ترین بیماری‌ها شناخته می‌شود.

تیمی از محققان دانشگاه Hebrew University of Jerusalem موفق به تولید داروی بیولوژیک جدیدی شده‌اند که به صورت همزمان انواع مختلفی از این پروتئین‌ها را هدف قرار داده و ضمن کاهش مقاومت سلول‌های سرطانی به دارو، دوز قابل استفاده آنها را هم به شکل قابل توجهی کاهش می دهد.

به دلیل بلوکه کردن همزمان چندین نوع از پروتئین های بیانی سلول سرطانی توسط این دارو، محققان این تیم به آن لقب داده‌اند cluster bomb! داروی جدید همچنین توانایی قابل ملاحظه‌ای در نابود کردن سلول‌های بنیادی سرطانی leukemia stem cells دارد و از این رو امکان برگشت بیماری را تا حداقل ممکن کاهش می‌دهد.

 

کانال بیوتکنولوژی وان

سایت مهندسی علوم زیستی

لینک مقاله

سرطان مزمن | داروی بیولوژیک جدید | سلول‌های خونی سرطانی شده | تولید داروی بیولوژیک | سلول‌های بنیادی سرطانی | ابداع روشی نوین برای درمان کوری مادرزادی | درمان کوری مادرزادی | گیرنده‌های نوری | Photoreceptors | نورون‌های عصبی | درمان موش‌های کور مادرزاد | بتا کاتنین | سیناپس‌ | پیر چشمی | کوری مادر زادی | ابداع روشی نوین برای درمان کوری مادرزادی | نقش بافت‌ها در هدایت درست کروموزوم‌ها در تقسیم سلولی | تاثیر محیط سلولی بر تقسیم کروموزوم‌ها | رشد سلول‌ | تقسیم سلولی | دانشگاه MIT آمریکا | هدایت درست کروموزوم‌ها | پروتئین‌های اینتگرین | تسهیل کننده اتصال کروموزوم‌ها به دوک‌های تقسیم | تومور | بافت سرطانی | ناپایداری ژنتیکی سلول‌های سرطانی | تهاجم سلول‌های سرطانی | تکنیک‌های کشت سلولی | سعید کارگر | saeed kargar | دکتر سعید کارگر | سعید کارگر بیوتکنولوژی | سعید کارگر زیست فناوری | شرکت سعید کارگر

سرطان مزمن | داروی بیولوژیک جدید | سلول‌های خونی سرطانی شده | تولید داروی بیولوژیک | سلول‌های بنیادی سرطانی

ابداع روش جدید دارو رسانی به سلول‌های سرطانی | دارو رسانی کورکومین

ابداع روش جدید دارو رسانی به سلول‌های سرطانی

ابداع روش جدید دارو رسانی به سلول‌های سرطانی

یکی از موانع اصلی در دارورسانی به بافت‌ها، لزوم انحلال پذیری داروها در آب می‌باشد در غیر اینصورت در جریان خون باقی نخواهد ماند. به تازگی طی همکاری مشترکی بین دانشگاه های Utah و Illinois محققان موفق به ساخت کمپلکس‌ متالوسیلیک از پلاتین شده‌اند که علاوه بر انحلال پذیر کردن کورکومین، موجب اثر درمانی سینرژیستی دارو تا 100 برابر بر انواع سرطان‌ها مانند سرطان پستان می شود در مقایسه با اینکه هر دو ترکیب کورکومین و پلاتین جدا استفاده بشود.

یافته‌های حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد که بعد از لود نمودن کورکومین در کمپلکس طراحی شده و قرار گرفتن در جریان خون فرایند فسفریله شدن مسیر سیگنال دهی STAT3 که به عنوان آغازگر رشد نامحدود سلول‌های سرطانی شناخته می شود، متوقف شده و در نهایت شکست‌های ایجاد شده در DNA سلول‌های مذکور موجب مرگ آنها می‌شود.

محققان امیدوارند علاوه بر کارایی کمپلکس طراحی شده در انحلال پذیری سایر داروهای سرطانی بتوانند از این روش برای تحویل دادن داروها به سلو‌ل‌های بنیادین سرطانی استفاده کنند و از این طریق امکان برگشت پذیری این بیماری را از بین ببرند.

کانال بیوتکنولوژی وان

سایت مهندسی علوم زیستی 

ابداع روش جدید دارو رسانی به سلول‌های سرطانی | دارو رسانی کورکومین

ابداع روش جدید دارو رسانی به سلول‌های سرطانی | دارو رسانی کورکومین

 

کاربرد زیست فناوری در داروسازی | کاربرد زیست فناوری در پزشکی | مفهوم زیست فناوری چیست؟ | داروهای زیست فناوری چیست | زیست فناوری به زبان ساده | زیست فناوری کشاورزی | رشته زیست فناوری | کاربرد زیست فناوری در محیط زیست | آستاگزانتین | اسید گالیک | پلی فنل | دکستران | رسوراتول | زانتان | فلاوئید | فلوروتانین | کاراتنوئید | کیتوسان | کیتین | لیگنین | هیالورونیک اسید

کاربرد زیست فناوری در مواد آرایشی

 

کاربرد زیست فناوری در مواد آرایشی

🔴 مواد آرایشی محصولاتی هستند که برای زیبایی بکار می روند. صنعت آرایش بازار بسیار رو به رشدی دارد و میزان سود این بازار در سال 2013 حدود 244 میلیارد دلار بوده و در هر سال چیزی حدود 4.6 درصد رشد دارد. در گذشته ساخت مواد آرایشی فقط بر اساس ساخت ترکیباتی بود که عمدتا از صنعت پتروشیمی مشتق می شدند، اما امروزه بخش عمده ای از این محصولات با استفاده از زیست فناوری صنعتی تولید می شوند که نسبت به روش های سنتی مزیت هایی دارد.

🔵 دسته بندی اجزا آرایشی تولید شده در زیست فناوری به صورت زیر می باشد:

1) پلی فنل ها، ترپن ها و کاراتنوئیدها

(اسید لاجیک، اسید گالیک، اسید فرولیک، رسوراتول، آستاگزانتین، فلوروتانین ها)

2) پلی فنل ها یا فلاوئیدهایی

که از گیاهان گرفته می شود، کاربرد وسیعی در تولید مواد آرایشی دارند. در محصولات محافظت کننده پوست، عصاره های غنی از پلی فنل ها به فراوانی دیده می شود که نقش ممانعتی برای رادیکال های آزاد دارند. یکی از معروفترین این عصاره ها، چای سبز است. در گیاهان این پلی فنل ها عمدتا به ماکرومالکول های دیگر مانند لیگنین متصل هستند و از طرفی شرکت های تولید کننده مواد آرایشی از فرم خالص این مواد استفاده می کنند. بنابراین استفاده از میکروب ها برای تولید این موادبصورت خالص و یا استفاده از روش های آنزیمی برای خالص سازی این مواد بسیار با اهمیت است و امروزه کاربرد وسیعی دارد.

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی دانشگاه تهران

3) پلی ساکارید ها (مانند صمغ زانتان، دکستران، کیتین، کیتوسان، هیالورونیک اسید)

هرکدام ار این پلی ساکاریدها اهمیت ویژه ای در صنایع مختلف دارند. یکی از مهمترین آن ها هیالورونیک اسید است که امروزه به میزان زیادی با استفاده از روش های زیست فناوری تولید می شود.هیالورونیک اسید ترکیب قندی است که از تکرار زیرواحدهای ان-استیل گلوکز آمین و گلوکورونیک اسید تشکیل شده است.

وجود گروه های کربوکسیل فراوان در ساختار این ماده، قابلیت جذب آب فراوانی به آن داده است. که همین ویژگی منجر به کاربردهای فراوان این ماده گردیده است. مهمترین کاربردهای این ماده گران قیمت در صنعت داروسازی و آرایشی و بهداشتی است. منبع اصلی تولید انبوه هیالورونیک اسید باکتری استرپتوکوکوس زوئپیدومیکوس است.

 

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی دانشگاه تهران


کاربرد زیست فناوری در داروسازی | کاربرد زیست فناوری در پزشکی | مفهوم زیست فناوری چیست؟ | داروهای زیست فناوری چیست | زیست فناوری به زبان ساده | زیست فناوری کشاورزی | رشته زیست فناوری | کاربرد زیست فناوری در محیط زیست | آستاگزانتین | اسید گالیک | پلی فنل | دکستران | رسوراتول | زانتان | فلاوئید | فلوروتانین | کاراتنوئید | کیتوسان | کیتین | لیگنین | هیالورونیک اسید

کشف گروه جدیدی از آنتی بیوتیک برای مبارزه به مقاومت دارویی A new class of antibiotics to combat drug resistance Newly discovered antibiotic binds to ribosome, disrupts protein synthesis

کشف گروه جدیدی از آنتی بیوتیک برای مبارزه به مقاومت دارویی

A new class of antibiotics to combat drug resistance

Newly discovered antibiotic binds to ribosome, disrupts protein synthesis

محققین دانشگاه ایلینویز، شیکاگو و یک شرکت بیوتکنولوژی به نام نُسُفارم موفق به کشف آنتی بیوتیک جدیدی به نام odilorhabdins, or ODLs شدند. محل اثر این آنتی بیوتیک ریبوزم باکتری می باشد. اما این آنتی بیوتیک بی همتا می باشد چون به قسمتی از ریبوزوم متصل می شود که تاحالا در آنتی بیوتیک هایی که شناخته شده اند مشاهده نشده است.

کشف آنتی بیوتیک | محل اثر آنتی بیوتیک odilorhabdins زیرواحد کوچک ریبوزوم می باشد

محل اثر آنتی بیوتیک odilorhabdins زیرواحد کوچک ریبوزوم می باشد

وقتی که این آنتی بیوتیک به ریبوزوم متصل بشود موجب میشود که ریبوزوم در ساخت پروتئین اشتباه بکند. این آنتی بیوتیک باکتریوساید می باشد و باکتری ها را می کشد. این آنتی بیوتیک علیه گرم مثبت ها و گرم منفی ها و انتروباکترهای مقاوم با کارباپنم (CRE) موثر می باشد. بیش از 50درصد افراد که به CRE آلوده می شوند فوت می کنند.
نتایج این تحقیقات در ژورنال Molecular Cell منتشر شده است.

دانلود مقاله آنتی بیوتیک odilorhabdins 

Highlights:

Odilorhabdins are a new class of naturally produced, ribosome-targeting antibiotics

ODLs bind to the small ribosomal subunit at a site not exploited by known antibiotics

ODLs induce miscoding, likely by increasing the affinity of aa-tRNAs to the ribosome

ODLs show promising antibacterial spectrum and efficacy in mouse infection models

نویسنده : سعید کارگر

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی

کشف آنتی بیوتیک

پیش گیری از پس زدن اندام های پیوندی ، آنتی بادی مونوکلونال OKT3 به گیرنده سطح سلول به نام CD3 که روی تمام سلولهای T وجود دارد، باند می شود

پیش گیری از پس زدن اندام های پیوندی – آنتی بادی مونوکلونال OKT3

آنتی بادی مونوکلونال

پیش گیری از پس زدن اندام های پیوندی

در سال ۱۹۷۰ ایمنی غیرفعال راهی برای پیشگیری از پس زدن ایمونولوژیکی اندام پیوند زده شده، شناخته شده بود. منطق این کار بر به کارگیری آنتی بادی خاصی در بیماران بود که به لنفوسیتهای معینی متصل شده و پاسخ ایمنی را که بر ضد اندام پیوند خورده به وجود آمده، کاهش دهد.  اولین آنتی بادی که از سوی سازمان غذا و داروی ایالات متحده برای مصرف به عنوان سرکوبگر ایمنی پس از پیوند عضو در انسان به تایید رسید، آنتی بادی مونوکلونال موش با نام OKT3 بود.

آنتی بادی مونوکلونال OKT3 به گیرنده سطح سلول به نام CD3 که روی تمام سلولهای T وجود دارد، باند می شود

آنتی بادی مونوکلونال OKT3 به گیرنده سطح سلول به نام CD3 که روی تمام سلولهای T وجود دارد، باند می شود

لنفوسیتهایی که در تیموس تمایز می یابد، سلولهای T خوانده می شود. سلول های T مختلف به عنوان کمک دهنده های ایمونولوژیکی و سلول های تأثیرگذار عمل کرده و مسؤول پس زدن عضو پیوند زده شده می باشد. آنتی بادی مونوکلونال OKT3 به گیرنده سطح سلول به نام CD3 که روی تمام سلولهای T وجود دارد، باند می شود. این عمل از پاسخ ایمونولوژیکی کامل جلوگیری کرده و از پس زدن عضو پیوندی جلوگیری می کند. سرکوب سیستم ایمنی از این روش بسیار مؤثر بود، گرچه طبق انتظار محققان با عوارض جانبی نظیر تب و جوش همراه بود.

نقش آنتی بادی okt3

نقش آنتی بادی okt3

 

نویسنده : سعید کارگر

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی

 

بیوسنتز تتراسایکلین

بیوسنتز تتراسایکلین

تولید تتراسایکلین :

بیوسنتز تتراسایکلین ها، آنتی بیوتیک های حاوی حلقه نفتاسن چهارتایی، مراحل آنزیمی بسیار زیادی را می طلبد. برای مثال در سنتز کلرتتراسایکلین بیش از 72 حدواسط وجود دارد. مطالعات ژنتیکی Streptomyces aureofaciens ارگانیسم تولید کننده در تخمیر تتراسایکلین ، بیش از ۳۰۰ ژن درگیر را نشان می دهد. واضح است که با چنین تعداد زیاد ژن ها، تنظیم بیوسنتز این آنتی بیوتیک، کاملا پیچیده است.
با این حال برخی علامت های تنظیمی کلیدی شناخته شده اند که در تولید مسئول هستند. سنتز کلرتتراسایکلین توسط فسفات و گلوکز مهار می شود. سرکوب فسفاته به ویژه دارای اهمیت است و به همین دلیل محیط کشت مورد استفاده در تولیدات تجاری دارای غلظت های نسبتاً پایینی از فسفات است. شکلی ۱۵-۱۷ طرحی از تولید تتراسایکلین و مراحل مختلف افزایشی مقیاسی منتهی به فرمانتور تجاری را نشان می دهد. همانند تولید پنی سیلین، در اینجا نیز پساب خیسانده ذرت مورد استفاده قرار میگیرد اما به جای لاکتوز ساکارز به کاربرده می شود. علت ممنوعیت گلوکز، سرکوب کردن تولید آنتی بیوتک از طریق مکانیسم کنترل رونویسی به نام سرکوب کاتابولیکی است.

مکانیسم تولید تتراسایکلین:

طرح تولید کلرتتراسایکلین با استفاده از Streptomyces aureofaciens . ساختار کلر تتراسایکلین در پایین سمت راست نشان داده شده است. گلوکز جهت رشد مایه ی تلقیح به کار برده می شود، اما در تولید تجاری مورد استفاده قرار نمی گیرد.

طرح تولید کلرتتراسایکلین با استفاده از Streptomyces aureofaciens . ساختار کلر تتراسایکلین در پایین سمت راست نشان داده شده است. گلوکز جهت رشد مایه ی تلقیح به کار برده می شود، اما در تولید تجاری مورد استفاده قرار نمی گیرد.

طرح تولید کلرتتراسایکلین با استفاده از Streptomyces aureofaciens . ساختار کلرتتراسایکلین در پایین سمت راست نشان داده شده است. گلوکز جهت رشد مایه ی تلقیح به کار برده می شود، اما در تولید تجاری مورد استفاده قرار نمی گیرد.

لینک مقاله

 

نویسنده : سعید کارگر

کانال تلگرامی بیوتکنولوژی

سیستم ویرایش ژنومی کریسپر/Cas

سیستم ویرایش ژنومی کریسپر | مکانیسم کریسپر | تکنیک کریسپر

باکتری ها روش های مختلفی برای مقابله با هجوم ویروس ها دارند، از جمله : جلوگیری از اتصال ویروس ها تا جلوگیری از ورود DNA آن ها.

باکتری ها روش های مختلفی برای مقابله با هجوم ویروس ها دارند، از جمله : جلوگیری از اتصال ویروس ها تا جلوگیری از ورود DNA آن ها.

 

در این دهه اخیر ، دانشمندان یک سیستم ایمنی جدید در باکتری را کشف کردند ، که به باکتری این امکان را می دهد که:
1) از ورود DNA خارجی به ژنوم خود جلوگیری کند
2) همچنین DNAهای مهاجم را مورد هدف قرار داده و آن ها را تخریب بکند.

 

این سیستم اولین بار در سال 1987 کشف شد هنگامی که nakata و همکارانش داشتن بر روی آنزیم iap مطالعه می کردند متوجه شدند که در پایین دست این ژن توالی های تکراری و غیر تکراری وجود دارد.

در سال 2002 بود که مشهده کردند این قسمت های تکراری به صورت پالیندرومی می باشند و همچنین به طور متناوب تکرار شده اند و به وسیله قسمت های غیر تکراری به نام spacer از هم جدا شده اند که اسم این نوع آرایش ژنی را CRISPR گذاشتند که مخفف Clustered Regular Interspaced short Palindromic Repeat می باشد.

این در حالی بود که هنوز عملکرد این سیستم مشخص نشده بود!

در عکس پایین می توانید ساختار ژنی کریسپر را مشاهده کنید

در عکس پایین می توانید ساختار ژنی کریسپر را مشاهده کنید

 

در سال 2005 بود Bolotin مشاهده کرد که ژن های Cas در مجاورت ساختار CRISPR وجود دارد. از آنجا که ژن های Cas یک DNA اندونوکلیاز را کد می کنند، این مشاهده به طور خیلی قوی نشان داد که تخریب DNA خارجی یکی از نقش های سیستم CRISPR/Cas می باشد.

پروتیین Cas9 دوتا جایگاه فعال برای برش رشته های DNA دارد به نام جایگاه های فعال HNH و RuvC1 که در DNA خارجی برش ایجاد می کند. - سیستم ویرایش ژنومی کریسپر/Cas

پروتیین Cas9 دوتا جایگاه فعال برای برش رشته های DNA دارد به نام جایگاه های فعال HNH و RuvC1 که در DNA خارجی برش ایجاد می کند.

نقش سیستم کریسپر/Casدر باکتری:

ایمنی که به وسیله کریسپر در باکتری ایجاد می شود از دو فاز اصلی تشکیل شده است:

1 ) فاز ایمنی سازی immunization
2) فاز ایمنی immunity

 

فاز ایمنی immunity :

در فاز ایمنی به دنبال آلوده باکتری با DNA خارجی ، رونویسی از ژن های سیستم CRISPR/Cas فعال می شود. از ژن های کریسپر یک mRNA نابالغ بنام pre-crRNA ساخته می شود. در بالا دست ژن کمپلکس Cas, توالی trans-activating crRNA وجود دارد که رونوشت این ژن نواحی با توالی تکراری pre-crRNA را شناسایی می کند و با آن ها مکمل می شود، به دنبال RNA polymerase III وارد عمل شده و یک برش ایجاد می کند و موجب تشکیل crRNA بالغ می شود.

در گام بعدی از روی ژن های کمپلکس cas هم پروتیین Cas9 ساخته می شود. سپس کمپلکس Cas9-crRNA-tracrRNA تشکیل می شود. که این کمپلکس لازم و ضروری برای هدف قرار دادن یا تخریب DNAخارجی می باشد.

 

فاز ایمن سازی immunization :

حال جای این سوال وجود دارد ، که اگر DNA فاژی وارد باکتری بشود و توالی crRNA برای شناسایی ژنوم فاژ وجود نداشته باشد آیا باز هم باکتری می تواند این DNA فاژی را شناسایی بکند؟

در هنگام مواجه با چنین DNA خارجی ، باکتری این بار از ژن های کمپلکس cas بجای اینکه پروتیین Cas9 را بسازد، پروتیین Cas1 و Cas2 را می سازد. این پروتیین بدون وجود RNA راهنما یا همان crRNA ، DNA خارجی را شناسایی می کند و آن را برش می دهد. سپس قسمتی از این DNA فاژی برش خورده در لوکوس کریسپر باکتری به عنوان واحدهایspacer قرار می گیرد. پس DNA موجود در نواحی spacer لوکوس کریسپر منشاء فاژی دارند.

بدین ترتیب با گذشت زمان مقدار ژن های این قسمت بیشتر می شود و باکتری هنگام مواجه دوباره با ژنوم این فاژ ، وارد فاز ایمنی کریسپر می شود.

 

 

برای اطلاعات کامل در مورد سیستم ویرایش ژنومی کریسپر/Cas به جزوه زیر مراجعه کنید:

استفاده از کف (foam) قورباغه برای رهایش دارو ، انجمن بیوتکنولوژی ٬ بیوتکنولوژی ٬ ارشد بیوتکنولوژی ٬ دکترای بیوتکنولوژی ٬ بازار کار بیوتکنولوژی ٬ بیوتکنولوژی حیوانات ٬ بیوتکنولوژی دارویی ٬ رتبه لازم برای بیوتکنولوژی ٬ بیوتکنولوژی دانشگاه تهران ٬ بیوتکنولوژی مهندسی شیمی ٬ بیوتکنولوژی میکروبی ٬ بیوتکنولوژی پزشکی ٬ بیوتکنولوژی چیست ٬ بیوتکنولوژی گیاهی٬ زیست فناوری ٬ زیست فن آوری ٬ مهندسی علوم زیستی ٬ دانشگاه تهران ٬ کارنامه ارشد بیوتکنولوژی پزشکی ٬ کریسپر ٬ متاژنومیکس ٬ بیومارکر ٬ تراریخته ٬ ترانس ژنیک ٬ ترانسژنیک٬ اینستاگرام بیوتکنولوژی٬ کانال تلگرامی بیوتکنولوژی٬ گروه تلگرامی بیوتکنولوژی ٬ کانال بیوتکنولوژی دانشگاه تهران ٬ فلورسنس ٬ فلوسایتومتری ٬ مهندسی ژنتیک ٬ میکروارگانیسم ٬ میکروبیوم ٬ پیگمنت ٬ ژن درمانی ٬ ژن گزارشگر ٬ فلورسنت ٬ باکتری٬ آنتی بادی منوکلونال ٬ آلزایمر٬ سرطان ٬ ترانسژنیک ٬ ابریشم ٬ پروموتور ٬ حشرات سایبورگ ٬ بیونیک سنتتیک بیولوژی

استفاده از کف (foam) قورباغه برای رهایش دارو

استفاده از کف (foam) قورباغه برای رهایش دارو

دانشمندان نشان دادند که کف ساخته شده توسط قورباغه Trinidadian، یک سیستم غیر سمی تحویل آنتی بیوتیک جدید می باشد که می تواند برای جلوگیری از عفونت کمک کند. در هنگام جفت گیری ، قورباغه Tungara یک کوکتل پروتئینی را آزاد می کند که تخم های خود را درون این لانه کفی میزارد تا آن ها را از بیماری ها، شکارچیان و استرس های محیطی حفظ کند.

دانشمندان نشان دادند که این این فوم بسیار پایدار و قادر به دریافت دارو و آزاد کردن آن با نرخ ثابت می باشد. این فوم با یک نرخ ثابت دارو در طی یک دوره 72 تا 168 ساعت آزاد می کند. پروتیین این فوم در محیط آزمایشگاه به مدت 24 ساعت در معرض سلول های پوست بنام کارتینوسیت قرار گرفتند ، که بعد از 24 ساعت این سلول ها زنده بودند که نشان می دهد که این فوم برای سلول های انسانی غیرسمی می باشد.

اخیرا این تیم باکتری E.Coli را برای تولید دو پروتیین فوم پایدار (که شامل Ranaspumin می شود) مهندسی ژنتیکی کرده اند. این محققین بر روی تولید فوم کاملا سنتزی که پایداری برابر با فومی که از قورباغه تولید می شود کار می کنند. عیرفعال بودن پروتیین های این فوم، پایداری آن و آسیب نرساندن به سلول های سالم موجب شده است که این فوم برای کاربردهای دارویی مناسب باشد.

 

date: March 23, 2016

source : https://www.sciencedaily.com/releases/2016/03/160323082208.htm

نویسنده : سعید کارگر

عضویت در کانال تلگرامی

تولید انسولین

تولید انسولین

 

مقدمه

⚫️انسولین یک هورمون پلی پپتیدی می باشد که سطح گلوکز خون را در مهره داران تنظیم می کند. از انسولین به عنوان یک دارو برای درمان افراد دیابتی استفاده می شود که تا سال 1982 از غده پانکراس حیوانات استخراج می شد. پس از آن انسولین نوترکیب انسانی در E.Coli و ساکارومایسزسرویزیه تولید کردند.

بازار جهانی انسولین

🔵بازار جهانی انسولین در سال 2010 به میزان 16 میلیون دلار بود و امروزه به میزان حجم 100 تن در سال انسولین تولید می شود. انسولین در سلول های بتا پانکراس به عنوان پریپروانسولین ساخته می شود و سپس به پروانسولین تبدیل می شود و در دستگاه گلژی ذخیره می شود.

🔴وقتی که محرک آن وجود داشته باشد پروانسولین به وسیله ی پروتیازهای متصل به غشا به 3 زنجیره پلی پپتیدی (A, B, C) تجزیه می شود. که زنجیره های A و B به وسیله 3 پیوند دی سولفیدی بهم متصل می شوند و انسولین فعال را تشکیل می دهند، و زنجیره C آزاد و تجزیه می شود.

🔘 علاوه بر این انسولین انسانی با انسولین خوک و گاو در یک یا دو آمینواسید متفاوت بود که در نتیجه آن بیمارانی که با انسولین حیوانی درمان می شدند گاهی اوقات واکنش های آلرژیک در بدن آن ها ایجاد می شد. به طور موقت مشکل آلرژیک بودن انسولین حیوانی به وسیله کربوکسی پپتیدازY که آلانین موجود در C-ترمینال انسولین را با تریونین جابجا می کرد حل شد.

روش سنتی تولید انسولین

🔵در روش سنتی تولید انسولین، پانکراس خوک یا گاو با 1-بوتانول استخراج می شد. انسولین را به وسیله ی نمک Zn رسوب دهی می کردند که به راحتی کریستالیزه می شود و سپس به وسیله ژل کروماتوگرافی تخلیص می شد. یکی از مشکلات اصلی تولید انسولین به وسیله روش سنتی این بود که ، انسولین تولید شد از یک خوک و یک گاو نیاز یک انسان بیمار را به ترتیب فقط تا 3 روز و 10 روز پوشش می دهد.

تفاوت انسولین انسانی با سایر جاندارن / ساخت انسولین انسانی به وسیله باکتری

تفاوت انسولین انسانی با سایر جاندارن / ساخت انسولین انسانی به وسیله باکتری

سنتز شیمیایی انسولین

🔴اگرچه سنتز شیمیایی انسولین در سال 1964 در چین و آلمان صورت گرفت ولی ثابت شد که از لحاظ اقتصادی غیر عملی می باشد. مشکل آلرژیک بودن انسولین حیوانی برای انسان در سال 1975 توسط شرکت Novo-Nordisk دانمارکی حل شد، به این طریق که هورمون انسولین خوکی به وسیله آنزیم کربوکسی پپتیداز Y به هورمون انسولین انسانی تبدیل کردند، این آنزیم آلانین موجود در C-ترمینال انسولین خوکی را با تریونین جابجا می کند.

سنتز بیولوژیکی انسولین

⚫️در سال 1982 انسولین نوترکیب انسانی به وسیله تخمیر تولید شد. در روش های اولیه زنجیره های A و B به طور جداگانه بیان و تخلیص می شدند و سپس به وسیله یک مرحله شیمیایی اکسیداتیو بهم متصل و انسولین فعال را تشکیل می دادند. امروزه پروانسولین نوترکیب به عنوان یک فیوژن پروتیین با تریپتوفان سنتاز تولید می شود، و با پردازش در چند گام مختلف به انسولین فعال تبدیل می شود.

🔘در سویه های با تولید بهینه شده حدود 40 درصد از توده سلولی را پروتیین فیوژن پروانسولین تشکیل می دهد. بنابراین در یک بیوراکتور 40 متر مکعبی 100 گرم انسولین نوترکیب خالص تولید می شود.

 

نویسنده : سعید کارگر

عضویت در کانال تلگرامی

 

کپسول کریپسر . انجمن بیوتکنولوژی ٬ بیوتکنولوژی ٬ ارشد بیوتکنولوژی ٬ دکترای بیوتکنولوژی ٬ بازار کار بیوتکنولوژی ٬ بیوتکنولوژی حیوانات ٬ بیوتکنولوژی دارویی ٬ رتبه لازم برای بیوتکنولوژی ٬ بیوتکنولوژی دانشگاه تهران ٬ بیوتکنولوژی مهندسی شیمی ٬ بیوتکنولوژی میکروبی ٬ بیوتکنولوژی پزشکی ٬ بیوتکنولوژی چیست ٬ بیوتکنولوژی گیاهی٬ زیست فناوری ٬ زیست فن آوری ٬ مهندسی علوم زیستی ٬ دانشگاه تهران ٬ کارنامه ارشد بیوتکنولوژی پزشکی ٬ کریسپر ٬ متاژنومیکس ٬ بیومارکر ٬ تراریخته ٬ ترانس ژنیک ٬ ترانسژنیک ٬ فلورسنس ٬ فلوسایتومتری ٬ مهندسی ژنتیک ٬ میکروارگانیسم ٬ میکروبیوم ٬ پیگمنت ٬ ژن درمانی ٬ ژن گزارشگر ٬ فلورسنت ٬ باکتری٬ آنتی بادی منوکلونال ٬ آلزایمر٬ سرطان ٬ ترانسژنیک ٬ ابریشم ٬ پروموتور

کپسول کریپسر

نقش جدید کریسپر!

افرادی که با تکنیک ویرایش ژنوم CRISPR/Cas9 آشنا هستند از توانایی دگرگون کننده این تکنیک در تغییر جهان به خوبی آگاه هستند. پایان گرسنگی، معالجه بیماری هایی مانند سرطان و ایدز از جمله توانایی آن می باشد که ممکن است به یکی از مهمترین کشفیات در تمام دوران بشریت تبدیل بشود.

کریسپرها به عنوان آنتی بیوتیک

از آن جا که بسیاری از باکتری در حال مقاوم شدن به بسیاری از آنتی بیوتیک ها می باشند، ما مجبوریم هر بار که مریض شدیم از آنتی بیوتیک های خیلی قوی استفاده بکنیم که این موجب می شود تمام باکتری های روده ی ما از بین برود، که خیلی از این باکتری ها برای بدن ما مفید وضروری می باشد. روش درست درمان این می باشد که ما فقط باکتری هدف خود را از بین ببریم، باید از کریسپر تشکر کنیم که برای ما امکان چنین امری را فراهم کرده است. به زودی با کپسول کریسپر شما به طور اختصاصی می توانید مثلا باکتری کلستریدیوم دیفیسیل را مورد هدف قرار بدهید، باکتری که موجب مرگ 15 هزار نفر در سال در آمریکا می شود.

استفاده از باکتریوفاژها برای القای یام اشتباه به کریسپر باکتری های پاتوژن

استفاده از باکتریوفاژها برای القای پیام اشتباه به کریسپر باکتری های پاتوژن

ژان پیتر از دانشگاه ویسکانسین-مدیسون، در حال ایجاد یک کوکتل پروبیوتیک است که بیماران می توانند به صورت مایع یا قرص استفاده بکنند. این کپسول کریسپر شامل باکتریوفاژهایی می باشد که نوعی از پیام اشتباه را به کلستریدیوم دیفیسیل می رساند که موجب می شود کریسپر برش های مرگباری در DNA خود باکتری ایجاد بکند، که این امر موجب مرگ آن می شود. این روش می تواند بسیار دقیق تر از آنتی بیوتیک ها باکتری های مقاوم را هدف قرار بدهد.

آینده :

این تحقیق نو هنوز بر روی حیوانات آزمایش نشده است، اگرچه تحقیقات پیشین بر روی باکتریوفاژها برای القای کریسپر نشان داده است که موثری باکتری های بر روی پوست انسان را به طور موثری می کشد. با افزایش مشکل مقاومت های آنتی بیوتیکی، پژوهش ها بر روی کریسپر برای پیدا کردن راه درمانی جدید و جایگزین آنتی بیوتیک ها مرسوم خیلی مطرح شده است.

 

نویسنده : سعید کارگر

عضویت در کانال تلگرامی

 

Source : April 17, 2017
https://www.technologyreview.com/s/604126/edible-crispr-could-replace-antibiotics/