Un equipo de ingenieros biológicos del Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins ha descubierto una forma de almacenar y transportar a altas temperaturas ciertos tipos de medicamentos que normalmente requerirían congelación y almacenamiento en frío. Su experimento de prueba de concepto tiene implicaciones significativas para el acceso médico en el mundo en desarrollo.

Para el estudio, publicado en línea en el Revista de la interfaz de la Royal Society , el equipo estabilizó y preservó los reactivos de expresión de proteínas "libres de células", componentes de células vivas que contienen la maquinaria celular para producir nuevas proteínas. El método de conservación, desarrollado por el autor principal del estudio, David Karig, implica secar los reactivos de expresión de proteínas en un polvo al aire libre. Cuando estos extractos de células en polvo se combinan posteriormente con agua y tipos específicos de ADN, la mezcla crea reacciones que producen proteínas para terapias o vacunas, dependiendo del tipo de ADN que se utilice.

Típicamente, los reactivos de expresión de proteínas libres de células preservadas son inestables por encima de las temperaturas de congelación, haciendo que el almacenamiento en frío sea una necesidad, lo que a su vez hace que este tipo de tratamiento sea insostenible en los países en desarrollo y partes remotas del mundo. En escenarios de desastre, este método de conservación podría facilitar la rápida distribución y producción de importantes vacunas de campo.

"Nuestro método permite que los sistemas de expresión de proteínas resistan meses de estrés por calor en condiciones atmosféricas, "Dijo Karig." La capacidad resultante de producir proteínas de manera eficiente con reactivos que se pueden almacenar y distribuir fácilmente en condiciones difíciles supera muchos de los desafíos asociados con la implementación de terapias novedosas en áreas remotas ".

Para demostrar el potencial de aplicación de sus hallazgos, los investigadores mezclaron ADN con extractos de células en polvo para crear una reacción que produjo proteínas de piocina. Estas proteínas combaten a Pseudomonas aeruginosa, un patógeno común resistente a los antibióticos que puede causar neumonía, infecciones del tracto urinario, infecciones de tejidos blandos, y sepsis. Los extractos de células en polvo tenían 136 días y se habían almacenado a 97,5 grados Fahrenheit (temperatura corporal típica). Según sus hallazgos, los investigadores pudieron producir suficientes proteínas de piocina a partir de extractos de células en polvo y mezcla de ADN para lograr una reducción de 100 veces en la fracción de supervivencia de P. aeruginosa.

"El sistema de producción de piocina proporciona un tratamiento de primera línea eficaz para prevenir infecciones de heridas en entornos de combate u otros lugares remotos donde el transporte de productos terapéuticos producidos en laboratorio no sería factible". ", Dijo Karig." A medida que se acerca el fin de la era de los antibióticos, Las plataformas desplegables como la que presentamos serán un próximo paso necesario para el almacenamiento de bajo costo, entrega, y producción de nuevos medicamentos ".

El equipo de investigación incluyó a los coautores Seneca Bessling, Peter Thielen, Jerez Zhang, y Joshua Wolfe.