داروهای زیستی که به طور وسیع در تولید واکسن و درمان بیماری‌هایی همچون دیابت و سرطان مورد استفاده قرار می‌گیرند در گیاهان خاصی تولید می‌شوند. این به آن معناست که این داروها باید از محل تولید به محل درمان منتقل شوند، اما این کار می‌تواند هزینه‌بر و زمان‌بر بوده و برای پزشکانی که در نواحی محروم کار می‌کنند با دشواری همراه باشد.
به تازگی محققان موسسه فن آوری ماساچوست(MIT) سیستم قابل حملی طراحی کرده‌اند که می‌تواند بر حسب نیاز مجموعه‌ای از داروهای زیستی را تولید کند.
محققان در مقاله مربوط به این کار مطالعاتی که در Nature Communications به چاپ رسیده نشان داده‌اند که این سیستم قادر است با استفاده از یک دستگاه فشرده که حاوی یک قطره کوچک از سلول‌ها در حالت مایع است، دوز خاصی از داروی مورد نظر را تولید کند.
از این سیستم می‌توان برای تولید دارو در میادین جنگ و یا تولید واکسن‌های مورد نیاز در روستاها و نواحی دور از دسترس استفاده کرد.این سیستم با کمک یک سویه مخمر که قابلیت برنامه‌ریزی دارد کار می‌کند. وقتی این مخمر در معرض آغازگرهای شیمیایی خاصی قرار می‌گیرد بیان یک یا دو پروتئین دارویی در آن القا می‌شود. محققان P. pastoris را برای این کار انتخاب کردند، چرا که این مخمر قادر است بر روی منابع کربنی ساده و ارزان‌قیمت و در تراکم‌های بالا رشد کند و قابلیت بیان پروتئین‌های زیادی را نیز دارد.
با تغییر مخمر، دستکاری ژنتیکی آن بسیار ساده می‌شود و مخمر می‌تواند بیش از یک داروی زیستی را بیان کند. مثلا وقتی محققان مخمر دستکاری شده را در معرض استروژن بتا استرادیول قرار دادند سلول‌های مخمر هورمون ترکیبی رشد انسانی (rHGH) را بیان کردند. در عوض وقتی سلول‌ها در معرض متانول قرار گرفتند اینترفرون‌های پروتئینی بیان شد.
در این دستگاه، سلول‌ها در داخل یک میکروبیورآکتور میلیمتری قرار می‌گیرند که حاوی تراشه میکروجریان است. ابتدا مایعی که حاوی آغازگر شیمیایی مورد نظر است به داخل رآکتور تزریق می‌شود تا با سلول‌ها مخلوط شود. در داخل رآکتور مخلوط سلول و ماده شیمیایی از سه طرف توسط پلیکربناتها احاطه می‌شود. در سمت چهارم نیز یک غشا ابریشمی سیلیکونی قرار دارد که انعطاف‌پذیر بوده و نسبت به گازها نفوذپذیر است.
با تنظیم فشار بالای این غشا محققان توانستند قطرات مایع را به آرامی مالش دهند تا مطمئن شوند که محتوای آن کاملا با هم مخلوط می‌شود. این امر به آن‌ها اطمینان می‌دهد که مایع هوموژن است. این امر از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا در این مقیاس بسیار کوچک که هیچ آشفتگی در آن وجود ندارد پخش‌شدگی زمان زیادی می‌برد.
از آنجا که غشا نسبت به گازها نفوذپذیر است اکسیژن بین سلول‌ها جریان پیدا می‌کند و دی اکسیدکربنی که سلول‌ها تولید می‌کنند به سادگی خارج می‌شود.
این وسیله به طور مداوم شرایط داخل تراشه میکروجریان یعنی تراکم سلول‌ها، مقدار اکسیژن، دما و pH را پایش می‌کند تا مطمئن شود که شرایط برای رشد سلول‌ها مناسب است.
در صورتی که لازم باشد مخمر یک پروتئین دارویی دیگر تولید کند، مایع داخل دستگاه به سادگی با کمک یک فیلتر تخلیه می‌شود و تنها سلول‌ها باقی می‌مانند، سپس مایع تازه‌ای که حاوی یک ماده شیمیایی آغازگر دیگر است به دستگاه اضافه می‌شود تا تولید یک پروتئین جدید را به راه بیندازد.
در حقیقت سلول‌های موجود در این دستگاه مثل کارخانه‌های تولید دارو عمل می‌کنند. برای تغییر پروتئین دارویی مورد نیاز تنها کافیست محیط شیمیایی که سلول‌های مخمر را احاطه کرده تغییر کند.
5454
نظر شما