Alternatywne metody oczyszczania białek
Oczyszczanie przypomina przesiewanie piasku i kamyków przez sito, z tą różnicą, że separacja nie zależy tu od ciężaru i względnego rozmiaru komponentów i otworów. Separacja opiera się w tym przypadku na chemicznych i elektrycznych interakcjach pomiędzy płynem biologicznym a konkretnymi wiązaniami (ligandami), przez które przechodzą cząsteczki. Do szerokiej grupy białek oczyszczanych w ramach przemysłu farmaceutycznego należy ludzka immunoglobulina G (IgG) i przeciwciała monoklonalne (MAbs), oba ważne dla odporności, a tym samym leczenia chorób. Do oczyszczania IgG i MAbs najczęściej stosuje się żywicę białka A. Firmy farmaceutyczne coraz częściej obawiają się jednak o dostawy materiałów białek A. Celem projektu "Zaawansowane interaktywne materiały według budowy" (AIMS) było znalezienie alternatywnych wobec białka A technologii oczyszczania białek. Naukowcy stworzyli doskonałe narzędzia modelujące, pozwalające na ocenę interakcji między nośnikiem, linkerem, ligandem i produktem, promując w ten sposób wydajne i skuteczne projektowanie nowych materiałów. Badacze stworzyli nową, pokrewną z białkiem A błonę SartoAims o zwiększonym powinowactwie z IgG, stanowiącą ważną alternatywę dla oczyszczania IgG białkiem A. Przebadano także dwie alternatywne wobec białka A technologie oczyszczania MAbs, z których jedna wykorzystuje dużo tańsze żywice jonowymienne, w formie chromatografii MCSGP (Multicolumn Countercurrent Solvent Gradient Purification), a druga — wodną ekstrakcję dwufazową. Oprócz tego naukowcy stworzyli nowe materiały do zastosowania w chromatografii jonowymiennej, technice, w której separacja opiera się na interakcjach ładunków. Żywica FractoAims wykazała się najlepszą stabilnością mechaniczną oraz możliwością modyfikacji w oparciu o rozmiar cząstek, rozmiar porów, powierzchnię i gęstość ligand. Nowe koncepcyjne procesy przetestowano w miniinstalacji, aby ocenić ich wydajność w porównaniu z technologią białka A. Połączenie dwóch modułów MCSGP działających w oparciu o różne parametry pozwoliło na trzykrotne zmniejszenie kosztów w porównaniu z kosztami oczyszczania metodą MAb. Wyniki projektu AIMS będą miały znaczący wpływ na proces oczyszczania białek, który był do tej pory najkosztowniejszym elementem tworzenia biomolekuł w przemyśle farmaceutycznym, chemicznym i biotechnologicznym. Komercjalizacja nowych technologii powinna podnieść europejską pozycję na ogromnym światowym rynku chemicznym i farmaceutycznym.
