Биоинженеры
научились синтезировать лекарственные человеческие ферменты в семенах
кукурузы. Работа опубликована в журнале Nature Communications, а ее
краткое описание приводит NatureNews.
Последствия
некоторых генетических заболеваний, вызываемых недостатком ферментов,
можно компенсировать с помощью искусственно синтезированных
(рекомбинантных) белков. Обычно для синтеза используются культуры
клеток, которые выращивают в биореакторах. Это очень сложный процесс,
который требует тонкого контроля множества параметров, к тому же выходы
продукта обычно оказываются низкими. В результате, стоимость лекарств,
получаемые в биореакторах, оказывается очень велика.Исследователи
предложили выращивать необходимые ферменты в семенах
генно-модифицированной кукурузы. Сложность такого подхода заключается в
том, что у разных организмов белки, синтезированные на основе
последовательности одного и того же гена, получают разные модификации.
После синтеза белок поступает в специальную органеллу (аппарат Гольджи),
где к нему присоединяются характерные для данного вида сахара. Наличие
"чужих" сахаров хорошо распознает иммунная система. Именно поэтому,
например, сложно пересаживать человеку органы других животных.
Биоинженеры
обошли эту проблему, добавив в регуляторные области матричной РНК
фермента специальные метки. Их наличие направило рекомбинантные белки в
клеточные хранилища в обход аппарата Гольджи, что позволило избежать
присоединения характерных для кукурузы сахаров.Авторы
отмечают, что особенностью разработанного подхода является то, что
метки вносились именно в регуляторные области (UTR) мРНК. Присутствие
меток изменяло только судьбу белка в растительной клетке, но не его
аминокислотную последовательность. В результате, рекомбинантные белки из
семян кукурузы с биохимической точки зрения не отличались от тех,
которые нормально синтезируются в организме человека.Разработанная
технология имеет очень широкую область применения как для синтеза
лекарств, так и для производства бытовых ферментов. Тем не менее, она
может стать объектом атаки со стороны противников ГМО, некоторые из
которых недавно совершили нападение на опытные участки в Великобритании.