Исследователи Пенсильванского университета добились производства пероральных препаратов от диабета на основе салата

Исследователи из Пенсильванского университета разработали новый метод синтеза агонистов рецепторов ГПП-1 (GLP-1 receptor agonists), критически важных лекарств для лечения диабета и ожирения, используя генетически модифицированные хлоропласты салата. Этот подход нацелен на устранение двух основных проблем, связанных с современными инъекционными препаратами, такими как Оземпик и Вегови: их высокая стоимость и необходимость инъекционного введения.

Команда под руководством доктора Генри Дэниелла из Школы стоматологии Пенсильванского университета использовала салат для биосинтеза функциональных пептидов ГПП-1, а именно эксенатида и ликсисенатида. Ключевым элементом является то, что эти пептиды инкапсулируются в клеточных стенках растения, что обеспечивает им защиту от агрессивной среды желудка, включая желудочную кислоту и ферменты. Такая естественная инкапсуляция открывает путь к эффективной пероральной доставке, что долгое время представляло собой серьезный барьер для пептидных препаратов.

Растительная платформа задействует природный биосинтетический аппарат хлоропластов для высокоэффективного производства активных веществ, что потенциально может значительно снизить производственные затраты по сравнению с традиционными методами химического синтеза. Доктор Дэниелл, который также является профессором W.D. Miller и пионером в области генной инженерии хлоропластов, отмечает, что такой подход может демократизировать доступ к лечению, позволяя пациентам получать медикаменты, которые он образно называет «листом салата». Использование нативных пептидов ГПП-1, а не синтетических аналогов, может также способствовать уменьшению частоты тяжелых желудочно-кишечных побочных эффектов, часто сообщаемых пациентами при приеме существующих препаратов.

Традиционные инъекционные препараты ГПП-1, такие как Оземпик и Вегови, имеют высокую стоимость, которая может достигать 1000–1300 долларов в месяц без учета страховки, что делает их недоступными для многих, особенно в странах с низким и средним уровнем дохода. Сложность производства и необходимость холодовой цепи для транспортировки и хранения также способствуют высокой конечной стоимости. В отличие от этого, хлоропласты в клетках салата естественным образом выполняют многие необходимые посттрансляционные модификации, которые в синтетических аналогах требуют дополнительных сложных химических этапов, что потенциально сокращает производственные циклы и общие расходы.

Исследовательская группа из Филадельфии в настоящее время занимается масштабированием производства этого трансгенного салата для проведения будущих клинических испытаний. Доктор Дэниелл, являющийся членом Американской ассоциации развития науки (AAAS) и иностранным членом Национальной академии наук Италии, имеет обширный опыт в разработке пероральных биопрепаратов, включая вакцины и лекарства от диабета, используя метод биоинкапсуляции в растительных клетках. Его работа, опубликованная в журнале Plant Biotechnology Journal, демонстрирует, что бактерии в кишечнике способны расщеплять клеточные стенки салата, высвобождая терапевтические пептиды для абсорбции. Лаборатория Дэниелла уже имеет опыт подготовки килограммов перорального инсулина, что придает уверенности в масштабировании нового процесса.