كان ياما كان يعيش جدًا وامرأة. وكان لديهم دجاج ريابا. وضع الدجاج خصية ، لكن ليس بسيطًا ، لكن خصصًا وراثياً. منعطف غير متوقع ، أليس كذلك؟ ولكن هذا هو بالضبط ما سيتم مناقشته اليوم. لقد تغيرت المستحضرات الصيدلانية كثيرًا على مدار عشرات السنوات الماضية ، أو حتى مئات السنين. لم نعد نستخدم العلق ولا نعتبر استئصال الفصوص وسيلة ممتازة لعلاج الصداع النصفي. الآن هناك العديد من الأدوية التي يمكن أن تعالج مجموعة واسعة من الأمراض. أساس هذه الأدوية بشكل طبيعي هي بعض المركبات الكيميائية ، والتي يكون إنتاجها محفوفًا أحيانًا بصعوبات كبيرة. ثم توصل العلماء إلى فكرة رائعة - لماذا نحتاج إلى كل هذه المولدات الحيوية المعقدة ، إذا كنت تستطيع استخدام الدجاج. نعم ، لقد سمعت عن حق ، إنها الدجاج التي ستحمل البيض الذي يحتوي على المركبات الكيميائية الضرورية ، مثل البروتينات. كيف غيّر العلماء الدجاج لتحقيق هذه الأهداف ، وماذا جاء وما إذا كنا يجب ألا نخاف من الاستيلاء على الكوكب مع دجاجات آكلة اللحوم معدلة وراثياً بطول مترين ، نتعلم من تقرير مجموعة الأبحاث. دعنا نذهب.
أساس الدراسةمن الجدير أن نبدأ بحقيقة أن استخدام الحيوانات كمفاعلات حيوية ليس بالأمر الجديد الثوري. على سبيل المثال ، تمت الموافقة على Antithrombin III - وهو دواء تم الحصول عليه من حليب الماعز المعدلة وراثيا (GM) للاستخدام في عام 2006. وبعبارة أخرى ، كان الماعز بمثابة "مختبر" لإنتاج الحليب ، والتي شملت المركب الكيميائي المستخدم في التحضير.
ومع ذلك ، وفقًا للعلماء ، فإن استخدام الحيوانات الكبيرة لهذه الأغراض يعد مكلفًا للغاية ، بالنظر إلى قلة عدد النسل ، وفترة طويلة من الحمل ، ثم النمو ، إلخ. لهذا السبب حولوا انتباههم إلى الدجاج ، وكذلك بسبب حقيقة أن بيض الدجاج يحتوي على كمية كافية من البروتين. يحتوي متوسط 60 جرام من بيضة الدجاج على حوالي 3.5 جرام من البروتين. في سنة واحدة ، يمكن أن تضع الدجاجة حوالي 300 بيضة. نضيف هنا حفظ الدجاج الرخيص والنمو السريع في أعداد في ظل الظروف العادية.
أيضا ، بالإضافة إلى المزايا الاقتصادية ، يلاحظ العلماء المزيد من المزايا العلمية. لذلك ، في الدجاج والبشر ، فإن أنماط الغليكوزيل ، وعملية إضافة السكريات إلى الجزيئات العضوية ، قريبة جدًا. وهذا يعني أنه سيكون هناك انخفاض في المناعة من الاستعدادات بروتين البيض التي تحتاج إلى تفعيل الغليكوزيل.
كل هذا يبدو مثيرا للاهتمام للغاية ، لكننا نعرف أن بيض الدجاج حتى الآن يستخدم أكثر للعجة بدلا من أن يكون مصدرا للقواعد الطبية. أي أن الدجاج في هذه الدراسة ليس بسيطًا ، (لا ، ليس ذهبيًا ، رغم أنه من الناحية المالية قد يكون) وتعديله وراثيًا.
يلاحظ العلماء أنه في السابق ، كانت فيروسات العدوى تستخدم لإجراء تعديلات على جينات الدجاج ، لأنها تنقل المعلومات الوراثية بشكل مثالي إلى الخلية المضيفة. يمكن أن يقتصر تعبير الجينات المحورة في قناة البيض باستخدام تسلسل الجينات البيضوية (ألبوم البيض الزلال). سمحت هذه الطريقة بإنشاء اثنين من البروتينات النشطة بيولوجيا في بروتين البيض ، ومع ذلك ، كان مستوى التعبير أقل بكثير من 1 غرام / لتر. وهذا لا يكفي أن تكون مثل هذه التقنية جذابة من الناحية التجارية والصناعية.
في هذه الدراسة ، قرر العلماء تطبيق طريقة أكثر تقدماً لإنتاج بروتينين جديدين ، بما في ذلك ديمت السيتوكين ، وكذلك طريقة تنقية محسّنة. انترفيرون α2a ، وهو إعداد بيولوجي حاصل على براءة اختراع لعلاج أشكال معينة من السرطان والتهاب الكبد (عفا عليه الزمن بالفعل) ، تم استخدامه كنموذج.
كان المشارك الرئيسي في الدراسة هو عامل تحفيز مستعمرة البلاعم (CSF1) ، وهو عبارة عن حزمة حلزونية 4 ، أي أنها تشبه هيكلياً العديد من السيتوكينات ، بما في ذلك الأنسولين ، وهرمون النمو ، واللاكتوجين المشيمي ، إلخ. حسنًا ، "المنتج" الرئيسي في الدراسة هو الدجاج. ما هي النتائج التي أظهرتها التجارب وسننظر أكثر.
نتائج البحوث
الصورة رقم 1تم تصنيع 0.5 كيلو بايت (ألف زوج من النيوكليوتيدات / آلاف القواعد المزدوجة) من تسلسل الترميز α2a للفيروسات واستنساخها في ناقل الفيروسية البطيئة لفيروس فقر الدم الخيلي المعدي للنسخ المتماثل للخيول مع الخيول مع مروج EREOVA.
لزيادة درجة التعبير ، تمت إضافة 0.9 TPN من تسلسل مروج البيضاوي بين عنصر استجابة هرمون الاستروجين والعنصر التنظيمي المعتمد على الستيرويد (
1a ). كان هذا المتجه lentiviral الذي جعل من الممكن الحصول على الطيور المعدلة وراثيا ، من بينها تم الكشف عن ذكر (G1) ، وهو الناقل لجين متحول (كامل / سليم). وفقا لذلك ، كان من هذا الذكر أن خط الطيور المعدلة وراثيا (ذرية) ذهب.
من خلال استخدام الأجسام المضادة التي تستجيب للفيروسات البشرية α ، تم اكتشاف وجود الإنترفيرون α2a في بروتين البيض للدجاج المختبرة (
1 ب ) باستخدام البروتين المناعي.
البروتين المناعي * هو وسيلة تحليلية لتحديد وجود البروتينات في العينة.
من الناحية الكمية ، تم وصف α2a باستخدام مقايسة مناعية مرتبطة بالإنزيم ، عندما ترتبط الأجسام المضادة بمستضدات معينة ، مما يجعل من الممكن تحديد كميتها.
لتأكيد النشاط البيولوجي ، قبل عملية التنظيف ، وضع العلماء بياض البيض المخفف على transfector الخلية مع الجين مراسل لعنصر الاستجابة حفز الانترفيرون التي تتحكم في تعبير لوسيفيريز (
1C ).
جين المراسلة * - ينضم إلى التسلسل التنظيمي للجينات الأخرى لدراسة مظاهر الجينات في الثقافات الخلوية.
Luciferase * - إنزيمات مؤكسدة تؤدي إلى تفاعل ، إحدى ميزاته هي تلألؤ بيولوجي.
بعد كل عمليات الفحص ، بدأت عملية التنظيف ، والتي تتكون من:
- توضيح ovomucin (بروتين سكري في بروتين البيض) عن طريق خفض الرقم الهيدروجيني ؛
- إزالة ovomucin باستخدام أجهزة الطرد المركزي.
- تنقية الانترفيرون α2a باستخدام التقاط HiTrap Blue ومزيد من اللوني لاستبعاد الحجم.
تم تأكيد درجة التنقية (> 95٪) عن طريق البروتين الكهربائي في هلام بولي أكريلاميد (
1d ).
كان من الممكن الحصول على 15 ملغ من الإنترفيرون α2a من 100 مل من بياض البيض ، وهذا يمثل حوالي 60 ٪ من حجم الانترفيرون α2a (25 ملغ) التي اكتشفتها مقايسة مناعية الإنزيم (
1e ).
قد يكون لديك سؤال - ولكن ماذا عن الأمراض التي يمكن أن تقفز من الدجاج إلى البشر باستخدام هذا الانترفيرون α2a. قام العلماء بالتحقق من هذا ، وبشكل أكثر دقة ، الخصائص المضادة للفيروسات لـ α2a عن طريق إدخال فيروس النوع H1N1 في خلايا سبق علاجها بـ α2a. وكانت نتائج هذا التحليل أكثر من إيجابية (
1f ) - كان نشاط مضاد للفيروسات من مضاد للفيروسات من بروتين البيض هو 1x10
9 U / ملغم ، وهو أعلى من حجم البروتينات المنتجة بسبب البكتيريا.
الصورة رقم 2يعد CSF1 أحد أهم البروتينات في تمايز وانتشار وعمل البلاعم.
تم توليف تسلسل تشفير CSF1 الخنزير ، مع F
c ، (pCSF1-F
c ) وتم استنساخه في متجه lentiviral pLenti6 (معزول عن فيروس نقص المناعة البشرية) بين مروج EREOVA2 والعنصر التنظيمي لما بعد النسخ لفيروس التهاب الكبد الحزبي (
2 أ ).
F c * (جزء تبلور من الجلوبيولين المناعي) هو جزء من جزيء الغلوبولين المناعي الذي يتفاعل مع مستقبلات F c على سطح الخلية ومع بعض البروتينات.
بعد إزالة الذكر (G0) ، الذي أصبح أساسًا لسلالة جديدة من النسل ، من بينها تكشف عن جينات سليمة في إناث ورجل. شارك هؤلاء الأفراد فيما بعد في تربية الجيل التالي من ذرية (G2). أكدت الكهربائي بولي بروتين هلام بولي أكريلاميد وجود pCSF1-F
ج في بروتين البيض (
2B ).
تم التعبير عن الخنزير CSF1 في خلايا Ba / F3. وقد أدى ذلك إلى حقيقة أن وجود هذه الخلايا بالذات كان يعتمد على CSF1-F
c . وبالتالي ، كان من الممكن تقييم صلاحية الخلية لبروتين البيض المختبري ، والذي كان مرتفعًا جدًا مقارنةً بمجموعة الضبط (بروتين من البيض العادي) ، حيث كان معدل البقاء على قيد الحياة تقريبًا صفر (
2c ).
بعد ذلك ، تم تنقية بروتين البيضة من pCSF1-F
من البيض من البيوموسين ونقله إلى حالة طاف (طاف ، سائل فوق المخلفات الجافة) ، كما هو مبين في الصورة
2 د .
تمت تنقية الشكل الخافت النشط لل pCSF1-F
c من خلال امتصاص MabSelect SuRe وتلميع إضافي باستخدام كروماتوجرافيا استبعاد الحجم (
2e ). وكان معدل النقاء أكثر من 97 ٪.
نتيجة لذلك ، كان متوسط الوزن الجزيئي حوالي 95.1 كيلو دالتون (كيلو دالتون) ، وكان أحادي البروتين أحادي البروتين أيضًا مرضيًا - Mw / Mn = 1.011 (Mw هي متوسط وزن الكتلة الجزيئية ، Mn هو متوسط عدد الوزن الجزيئي). أظهر تحليل نموذج كوبوليمر وجود 85.6 كيلو دالتون من البروتين و 9.5 كيلو دالتون قليل السكاريد.
تم أيضًا اختبار صلاحية الخلية - تم وضع بعض البيض في الثلاجة عند درجة حرارة -20 درجة مئوية لمدة شهر واحد ، وجزء لنفس الفترة ، ولكن عند درجة حرارة -80 درجة مئوية. في كلتا الحالتين ، نجت الخلايا (
2 جم ) ، مما يدل على إمكانية التخزين على المدى الطويل واستخدامها مرة أخرى حتى قبل التنقية دون فقدان النشاط.
كما تم إجراء تحليل لقدرة البروتين النقي على التفاعل مع مستقبلات CSF1. وقد تم ذلك باستخدام خلايا نخاع عظم الفأر ، وكانت النتائج مرضية (2
ساعة ).
الصورة رقم 3بعد ذلك ، قرر العلماء اختبار نشاط pCSF1-F
c من بروتين البيض تحت ظروف المجال ، أي في الفئران المعملية التي تم حقنها بـ 1 ميكروغرام / جم من عنصر التحكم أو تنقية بروتين pCSF1-F النقي. بعد ذلك ، تم فحص وزن الأنسجة والطحال ودم الفئران. أدى كلا الخيارين من pCSF1-F
c إلى زيادة في عدد خلايا F4 / 80
+ CD11b
+ في الدم (
3 أ ) والبلاعم من نسيج F4 / 80
+ في الكبد (
3 ب ). كما لوحظت زيادة كبيرة في وزن الكبد والطحال (
3c و
3 d ).
الصورة رقم 4أظهرت الاختبارات والتحليلات والتجارب المذكورة أعلاه نتائج جيدة للغاية. الآن يبقى فقط لإثبات أن هذه الأساليب يمكن أن تسمح لإنتاج السيتوكينات البشرية ، والتي يمكن استخدامها في الأدوية.
يلاحظ العلماء أن pCSF1-F
c يظهر نشاطًا جيدًا في الخلايا البشرية ويمكن أن يكون مناعيًا. لتأكيد هذا ، تم تحصين الفئران المختبرية باستخدام بروتين CSF1-F
c لإنتاج أجسام مضادة وحيدة النسيلة تتفاعل مع CSF1 البشري.
قبل إجراء الاختبارات الفعلية وتحليل نتائجها ، أعد العلماء دجاجًا يعبّر عن بروتين CSF1-F
c البشري (hCSF1-F
c ). للقيام بذلك ، استخدمنا التقنية ونظام المتجه الموصوف سابقًا. في دجاجتين ، تم الكشف عن تحوير جيني سليم أظهر التعبير البروتيني الضروري عن 1 مغ / مل (
4 أ ). تليها عملية التنظيف المذكورة أعلاه (
4 ب ). كان معدل البقاء على قيد الحياة من hCSF1-F
c المنقى مرتفعًا أيضًا ، حتى بعد تجفيف وتقليل الفراغ (
4c ).
للتعرف أكثر تفصيلاً على الفروق الدقيقة في الدراسة ، أوصي بشدة أن تنظر في
تقرير العلماء .
خاتمةنتيجة هذه الدراسة هي التأكيد على أن الإنترفيرون α2a و CSF1-F
c يتم تصنيعهما
بشكل مثالي كعناصر من بياض البيض العادي. لا يتطلب استخراج هذه البروتينات أيضًا جهودًا خاصة ، ولكن فقط تقنيات الكروماتوغرافيا القياسية. البروتينات التي تم الحصول عليها نشطة في كل من المختبر وفي جسم كائن حي (الفئران).
يشك الكثير منهم في التعديلات الوراثية. حتى أن البعض يخافون من هذه العبارة وكل ما يمكن أن يرتبط بها. ومع ذلك ، لا يستحق الأمر سوى فهم القليل للمنظورات التي يمكن أن تقدمها تعديلات الجينات البشرية ، وكيف يتم تبديد المخاوف والعقائد القديمة. في هذه الحالة بالذات ، درسنا دراسة أجبر فيها العلماء حرفيا الدجاج على وضع البيض مع البروتينات البشرية ، والتي يمكن استخدامها لإنتاج المكونات اللازمة لإنتاج الأدوية بثمن بخس وبكفاءة وسرعة. ربما لا تحمل هذه الدجاجات بيضًا ذهبيًا ، لكن قيمتها أعلى من ذلك بكثير.
وبطبيعة الحال ، الجمعة offtopic:
بعض الموسيقى قبل عطلة نهاية الأسبوع :)
شكرا للمشاهدة ، والبقاء فضولي ويكون الجميع عطلة نهاية الاسبوع ، يا رفاق.
شكرا لك على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ تريد أن ترى المزيد من المواد المثيرة للاهتمام؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية به لأصدقائك ،
خصم 30٪ لمستخدمي Habr على تناظرية فريدة من خوادم الدخول التي اخترعناها لك: الحقيقة الكاملة حول VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1 جيجابت في الثانية من 20 $ أو كيفية تقسيم الخادم؟ (تتوفر خيارات مع RAID1 و RAID10 ، ما يصل إلى 24 مركزًا وما يصل إلى 40 جيجابايت من ذاكرة DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 مراكز) 10GB DDR4 240GB SSD بسرعة 1 جيجابت في الثانية حتى الربيع مجانًا عند الدفع لمدة نصف عام ، يمكنك طلبها
هنا .
ديل R730xd 2 مرات أرخص؟ لدينا فقط
2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD بسرعة 1 جيجابت في الثانية 100 TV من 249 دولارًا في هولندا والولايات المتحدة الأمريكية! اقرأ عن
كيفية بناء البنية التحتية فئة باستخدام خوادم V4 R730xd E5-2650d تكلف 9000 يورو عن بنس واحد؟