From Wikipedia, the free encyclopedia
Les proteïnes recombinants són aquelles que s'obtenen en ser expressades en una espècie o cèl·lula diferent de la cèl·lula de la qual és originària.[1] La proteïna s'obté per l'expressió del gen que pot haver estat introduït a la cèl·lula mitjançant una transformació bacteriana, una transfecció transitòria, una infecció vírica o integració del gen d'interès al genoma d'una línia cel·lular, tot generant una línia cel·lular estable. Cal tenir en compte que expressar una proteïna d'un determinat organisme en un altre (per exemple expressar un gen humà en un llevat) pot tenir conseqüències, com canvis de conformació o un patró erroni en les modificacions post-traduccionals, cosa que pot alterar el funcionament biològic de la proteïna o afectar la seva immunogenicitat. Segons la complexitat de la proteïna a produir, es triarà una plataforma de producció cel·lular o una altra: llevats, bacteris, insectes, cèl·lules d'insecte, cèl·lules de mamífer…
Existeixen dos grans exemples històrics de proteïnes recombinants. La primera que es va sintetitzar va ser la somatostatina. La somatostatina és l'hormona d'anti-creixement. En ser una proteïna petita i fàcil de produir va ser un èxit científic però al mateix temps un fracàs econòmic. Això era lògic, hi havia poques persones al món que veritablement necessitessin una hormona de anticreixement. Més tard es va produir insulina in vitro, i això sí que va suposar una gran revolució, ja que és una proteïna que necessiten 170 milions de diabètics. Abans de ser generada in vitro era produïda a partir del pàncrees del porc. Hi ha dues estratègies per produir insulina recombinant, podem sintetitzar una cadena simple in vivo i digerir in vitro amb proteases, o bé sintetitzar cada cadena per separat in vivo i després unir químicament in vitro.
Per produir una proteïna recombinant cal considerar els següents passos:
Les proteïnes sintetitzades a partir de bacteris són les més fàcils d'aïllar, ja que és més fàcil conrear que altres organismes. No obstant això, els bacteris no fan splicing i tampoc glicosilan ni duen a terme totes les modificacions post-traduccionals necessàries per a la funció de la proteïna.
Els llevats són organismes eucariotes amb els quals podem treballar fàcilment en un àmbit industrial. El llevat sí que duu a terme glicosilació, però de forma diferent als humans. A causa d'això aquestes proteïnes poden ocasionar problemes de resposta immunitària.
En aquest cas podem acceptar dues varietats de produir aquestes proteïnes: en primer lloc, podem posar aquestes cèl·lules en un medi especial i inocular amb baculovirus, que no resulten malèvols per als humans (no els infecten). En segon lloc podem utilitzar insectes complets per a la producció de la proteïna. En aquestes alternatives, la glicosilació segueix sent un problema, ja que sol ser diferent. Els humans fan glicosilacions complexes que no són capaços de fer els insectes. Moltes vegades, es busquen mutants que siguin capaços de glicosilar de forma semblant als humans.
Aquí estarem utilitzant cultius en què si la proteïna s'excreta, es purifica el líquid i si és intracel·lular, trenquem les cèl·lules i purifiquem. Per l'escalat, cal tenir en compte que les cèl·lules creixen per adhesió. Si utilitzem cèl·lules de mamífer, ens estarem apropant molt a la glicosilació dels humans. Seran en aquest cas bastant complexes aquestes modificacions posttraduccionales, però no seran idèntiques en molts casos. Els inconvenients és que solen ser cultius lents, ia més augmentant en gran manera el risc de contaminació fúngica i bacteriana. Cal saber que la glicosilació de l'home i del mico és diferent a la resta de mamífers, de manera que no produïm el gal-alfa-1 ,3-gal com sucre terminal. I és que la glicosilació varia en cada teixit, són com etiquetes que les cèl·lules generen per portar les seves proteïnes d'un costat a altre de la cèl·lula. A més són marcadors i ajuden a determinar el plegament, estructura i funció de la proteïna.
Factors de creixement, interleucines, hormones (interferó, hormona del creixement, FSH, etc.), receptors, vacunes, anticossos monoclonals, enzims, hemoglobina, etc. Cal destacar els següents dos exemples:
L'avantatge que presenten aquestes dues estratègies és que no es requereix una altra modificació post-taducional.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.