La proteína es un gran negocio. No solo constituye una parte significativa de todos los seres vivos, también es una industria de $ 150 mil millones por año. Ya sea por comida, medicamento, o fabricación, casi todos los sectores necesitan proteínas para crear sus productos. Pero en el caso de los productos farmacéuticos, la necesidad de proteínas también conlleva un gran coste, uno que los fabricantes de productos farmacéuticos necesitan desesperadamente para orientarse:el costo de la purificación de proteínas. Pero ahora, gracias Alan Russell, profesor de ingeniería química, y Ph.D. estudiante Stefanie Baker, la industria farmacéutica tiene una forma innovadora de solucionar este costoso problema al fabricar productos terapéuticos de proteína-polímero. Russell, Panadero, y su equipo han desarrollado un método novedoso para purificar los conjugados proteína-polímero utilizados en productos farmacéuticos para garantizar que funcionen correctamente. trabajo que fue publicado recientemente en Comunicaciones de la naturaleza .

"La pureza de las proteínas y los conjugados proteína-polímero destinados a uso terapéutico es extremadamente importante, "dice Baker." Las proteínas terapéuticas deben ser homogéneas y tener las mismas propiedades de un lote a otro, de lo contrario, no tendrán los mismos efectos terapéuticos una y otra vez, y, de hecho, puede ser perjudicial para los pacientes a los que deben ayudar ".

En la actualidad, casi todas las proteínas comerciales comienzan su purificación mediante un proceso de precipitación con sulfato de amonio. De aquí, la lucha por separar una proteína de otra, especialmente en el caso de un fármaco de polímero de proteína, se vuelve realmente complicada. Los conjugados deben estar separados de los polímeros, proteínas nativas, e isómeros. Esto ha presentado históricamente un problema real para los científicos, y puede representar más de la mitad del costo total de fabricación de fármacos proteínicos para los pacientes. Con el nuevo método de Baker y Russell, sin embargo, ese costo puede reducirse significativamente.

"Nos ha interesado la ingeniería de la solubilidad de las proteínas mediante el cultivo de polímeros a partir de su superficie, "dice Russell." ¿Qué pasaría si las proteínas pudieran modificarse para hacerlas solubles en concentraciones extremas de sal? La sal —sulfato de amonio— se usa de manera ubicua para concentrar proteínas porque precipita todas las proteínas a una concentración de saturación de aproximadamente el 50%. Decidimos desafiarnos a nosotros mismos y ver si podíamos crear una proteína que se disolviera en sulfato de amonio completamente saturado ".

Durante el año pasado, el equipo ha descubierto que al cultivar polímeros covalentes de la superficie de las proteínas, pueden aumentar en gran medida la solubilidad de estas proteínas en soluciones salinas. De esta manera, las proteínas se disolverán mucho más rápidamente en la solución salina que sus impurezas asociadas, haciéndolos mucho más fáciles de separar, y dejando atrás solo lo puro, proteína deseada. Es una forma mucho más rápida y sencilla de purificar estos compuestos en comparación con los métodos tradicionales. El equipo también colaboró ​​con un grupo líder en la Universidad de Florida, dirigido por el profesor Coray Colina. Colina y sus estudiantes crearon modelos informáticos del impacto de la sal en los conjugados de proteínas para ayudar a comprender cómo el polímero correcto podía convertir un proceso arduo en uno fácil.

Ahora que se ha demostrado que su método funciona, Baker y Russell darán el siguiente paso:demostrar que funciona a la escala necesaria para la producción comercial. Y aunque se trata de una empresa enorme, el equipo es optimista sobre lo que esto podría significar para el futuro de los productos biofarmacéuticos.

"El descubrimiento de que estas proteínas pueden diseñarse para disolverse en una solución donde cualquier otra proteína no puede, "dice Russell, "puede realmente simplificar la forma en que se fabrican estos medicamentos conjugados y hacerlos mucho más asequibles en el futuro".