Recept na nové léčivo: cukr, pryskyřice a software

Cukr získaný z rostlin zřejmě nebude tím prvním, co vám vytane na mysli, když přijde řeč na nejnovější a nejslibnější léčiva. Bez určitého typu cukru by však bylo velice obtížné vyrobit novou třídu revolučních prostředků zvaných biofarmaceutika, která lze použít na nejrůznější nemoci od cukrovky, přes rakovinu a poruchy imunity až po artritidu. Na rozdíl od tradičních farmaceutik jsou biofarmaceutika produkty živých organismů. Vytváří je geneticky modifikované bakterie nebo speciální buňky kultivované v zařízení zvaném bioreaktor.

Živé továrny na léčiva

„Bakterie a buněčné kultury jsou v podstatě továrnami na léčiva,“ vysvětluje Lotta Ljungqvistová, ředitelka výzkumu a vývoje v oblasti bioprocesů v divizi GE Healthcare Life Sciences ve švédské Uppsale. „Přirozenou vlastností těchto organismů je produkování proteinů, jichž lze využít k výrobě velmi účinných léčiv. Tato léčiva musejí být nesmírně čistá, aby se zabránilo nechtěným vedlejším účinkům.“ Vědci si pohrávají s DNA bakterií a buněk, aby vytvořili molekuly látek jako inzulín, monoklonální protilátky nebo očkovací vakcíny. Jakmile se například monoklonální protilátky dostanou do těla pacienta, uchytí se na nádorových buňkách a označí je jako terč. To umožní imunitnímu systému označené buňky zpozorovat a zničit. „Biofarmaceutika můžeme využít k boji proti novým nemocem, navíc nemají tolik vedlejších účinků jako některé starší typy léčiv,“ pokračuje Ljungqvistová. „Továrny buněk a mikroorganismů však mohou vyprodukovat nejrůznější látky. Potřebujeme sofistikované nástroje, abychom z toho všeho dokázali vybrat správné proteiny a mít jistotu, že léky budou fungovat tak, jak by měly.“

Pryskyřice a software

Závod GE v Uppsale, který společnost získala při akvizici Amershamu v roce 2004, pracuje už několik desetiletí na vývoji chromatografických pryskyřic a s touto technologií je propojeno i několik laureátů Nobelovy ceny. Když se pěstované kultury rozvíjejí v bioreaktoru po stanovenou dobu – což může trvat od jednoho dne až po několik týdnů –vzniklý nálev obsahující směs produktů a kontaminantů přesunou pracovníci do speciálního válce nebo sloupce naplněného chromatografickou pryskyřicí. Některé z těchto válců mohou vážit až jedenáct tun a dovedou v mžiku pročistit stovky kilogramů proteinů. Pryskyřice rozezná a udrží správné proteiny na základě rozdílů v elektrickém náboji, velikosti a schopnosti slučování s vodou a olejem. Zbytek projde a odstraní se. Podle Ljungqvistové dosud technici GE zdokonalili na tři stovky kombinací částic na zachycení proteinů. Pryskyřicemi GE se například pročišťuje většina syntetického inzulínu na světě.

Společnost nyní plánuje využívat software a platformu GE Predix cloud ke sběru a analýze dat z biovýrobního procesu a díky tomu optimalizovat výrobu a zvýšit produktivitu. Nigel Darby, který vede jednotku GE zaměřenou na bioprocesy, prohlásil: „Tohle je budoucnost medicíny. Umožňuje vytvářet léčiva, která jsou zaměřená na konkrétního jedince nebo na velice úzkou skupinu pacientů, což se zcela liší od masových farmaceutik. Pro náš podnik je to mimořádná příležitost.“