ПОСЛЕДНИЕ ДОСТИЖЕНИЯ В ОБЛАСТИ БИОТЕХНОЛОГИИ

ЛИПОСОМЫ ПРОТИВ ГРИППА

Японские ученые использовали катионные липосомы для доставки антисмысловых олигонуклеотидов, комплементарных последовательностям, окружающим кодоны инициации трансляции генов РНК-полимеразы вируса гриппа А (Pb2-аза). Внутривенное введение этих комплексов значительно увеличивало выживание мышей, инфицированных этим вирусом. Pb 2-аза, инкапсулированная в липосомы, ингибировала рост вируса в тканях легких и уменьшала легочные отвердения. Сделан вывод о том) что Pb 2-аза, инкапсулированная в липосомы, может быть эффективным терапевтическим средством против вируса гриппа А.

(Nature Biotechnology, 1999, V. 17, №6,р.583-587)

ПОЛИМЕРЫ ИЗ РАСТЕНИЙ

Поли (гидроксиалканоаты) — природные полимеры с термопластическими свойствами. Один из коммерчески доступных полимеров этого класса—поли(3-гидроксибутират-со-3-гидроксивалерат) (ПГБВ) может быть получен ферментацией бактериями. Но этот процесс не является экономически конкурентоспособным в сравнении с производством полимера из нефтехимических соединений. Получение ПГБВ из зеленых растений обещает гораздо более низкую стоимость, но производство сополимера с подходящим составом мономеров являлось проблематичным до выхода в свет работы сотрудников американской биотехнологичской компании "Monsanto". Они сконструировали растения Arabidopsis и Brassica таким образом, чтобы в листьях и семенах этих видов соответственно синтезировался ПГБВ. Это удалось сделать) перенаправляя метаболический ток интермедиатов биосинтеза жирных кислот и аминокислот в пластидах растений на биосинтез ПГБВ. (Nature Biotechnology, 1999, V. 17, N 10, p. 1011-1016)

ФЕМТОШПРИЦ ДЛЯ МИКРОИНЕКЦИЙ В ОРГАНЕЛЛЫ ЭУКАРИОТ И ПРОКАРИОТБ1

Фемтошприц с галинстановым расширением позволяет вводить образцы объемом отфемтолитра (10¹³л) и менее в клетки прокариот и субклеточные компартменты эукариот. В разработанном методе используется расширение, индуцируемое нагреванием галинстана (жидкий сплав металлов галлия, индия и олова), который находится внутри стекля иного шприца для того, чтобы вытолкнуть образцы через кончик диаметром 100 нм. Узкий кончик наносит меньше повреждений чем обычные капилляры, а термоиндуцируемое расширение галинстана позволяет тонко контролировать скорость инъекции. В своей статье авторы (Knoblauch М. et аl.) демонстрируют возможности разработанного ими шприца для инъекций Люцифера желтого и конъюгатов Люцифера желтого с декстраном в цианобактерии, в ядра и хлоропласты высших организмов. При инъекции плазмиды, содержащей ген blа, в цианобактерию Phormidi limlarninosum, были получены трансформированные ампициллин-устойчивые культуры. Белок с зеленой флоуресценцией экспрессировался в листьях табака и Vicia faba после инъекции ДНК) содержащей его ген, в индивидуальные хлоропласты.

(Nature Biotechnology, 1999, V, 17 №9,p.906-909)

РЕШЕНИЕ "ТАКСОЛОВОЙ ДИЛЕММЫ"

Получение достаточного количества антиопухолевого препарата паклитаксела (или таксола) из его природных источников, одним из которых является тихоокеанский, или западный тис Taxus brevifolia, включенный в список голосемянных, находящихся под угрозой исчезновения, остается острой проблемой. Необходимость новых решений растет с ростом потребностей в таксановых лекарствах. В настоящее время паклитаксел и его полусинтетический аналог докетаксел назначаются для лечения рака различных органов. Первоначальное решение проблемы — вырубание и "оголение" десятков тысяч деревьев для получения удивительно малого количества активного лекарства (из 13 500 кг коры Taxus brevifolia получают около 1 кг паклитаксела) — вызвало протест защитников окружающей среды. Альтернативные способы производства — полный химический синтез (который включает около 30 стадий), биосинтез грибом TaxomycesandreanaevL биосинтез в культуре растительных клеток — продвинули решение проблемы вперед, но не ответили на главный вопрос, как собрать и/или произвести достаточное количество этого ценного соединения. Наибольшая продуктивность полученных клеточных культур составляла 153 мг паклитаксела/ л за 6 недель культивирования и была недостаточной для коммерческого использования. Новое сообщение японских авторов (Yukimune et а1.) придвинуло использование культур растительных клеток, синтезирующих таксол, ближе к коммерческому рассмотрению. Подвергая клеточные суспензии воздействию сигнального трансдуктора метилжасмоната, авторы повысили паклитакселовый выход в 6 раз по сравнению с предыдущими результатами. (300 мг/мл — за 2 недели). Они также взялись за проблему масштабирования, увеличив производство до 200 л.

Это хорошее начало, но еще далекое от требований производства 100 000 литров. Другие группы ученых для достижения большего выхода манипулируют с условиями роста клеточных культур и ищут способы получения быстрорастущих культур; некоторые исследователи предпринимают полухимический синтез или пытаются экстрагировать больше паклитаксела из меньшего количества коры. Готовится к публикации описание гриба Pestalotopsis rnicrospora, выделенного из тиса, производящего паклитаксел с выходом 50 мг/л. На "генетическом фронте" тоже есть новые результаты. Недавно сотрудниками цитоклональной фармацевтической компании (Техас) был выделен комплекс генов, ответственных за синтез паклитакселового кольца из Taxomycesandreanae.

Согласно данным Национального Института Рака США 45% антиопухолевых лекарств, санкционированных для коммерческого использования, являются либо натуральными продуктами, либо производными из них. Таким образом, уроки, полученные при решении дилеммы масштабирования паклитаксела — поддержание естественного источника и получение достаточного количества лекарственного вещества—могут оказаться полезными для исследователей в области биотехнологии, коль скоро они отводят растительным и морским продуктам ведущую роль в разработке новых терапевтических средств. (Na tare Biotechnology, 1996, V. 14, N9, p. 1055, 1126-1132)

РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ МЛЕКОПИТАЮЩИХ С ПОМОЩЬЮ ЭКДИЗОНОВ

Одним из факторов регуляции транскрипции генов являются рецепторы стероидных гормонов. Привлекательным является использование рецепторов стероидов в качестве регуляторов экспрессии генов в культурах клеток трансгенных животных. Однако использование этой системы существенно ограничивается присутствием в клетках эндогенных стороидов и их рецепторов.

Группой американских исследователей (Christopherson K.S et а1.) показана возможность использования рецептора экдизона Drosophila, качестве фактора транскрипции генов в культивируемых клетках млекопитающих. При этом ни один из испытанных стероидных гормонов млекопитающих не индуцировал изменение активности рецептора экдизона. Фактор, выделенный из Drosophila, может оказаться весьма полезным инструментом для избирательной регуляции генов в клетках млекопитающих. Развитие исследований в данном направлении также перспективно для изучения биохимических механизмов взаимодействия между филогенетически удаленными группами организмов.

(Proc.Natl.Acad.ScLUSA, V.89,p.63l4-6318) Подготовлено к,б.н. Л.Ковлер