A proteína é um grande negócio. Além de constituir uma parte significativa de todos os seres vivos, é também uma indústria de US $ 150 bilhões por ano. Seja para comida, Medicina, ou manufatura, quase todos os setores precisam de proteínas para criar seus produtos. Mas, no caso de produtos farmacêuticos, a necessidade de proteínas também tem um grande custo, um que os fabricantes de produtos farmacêuticos precisam desesperadamente encontrar seu caminho:o custo da purificação de proteínas. Mas agora, obrigado Alan Russell, professor de engenharia química, e Ph.D. estudante Stefanie Baker, a indústria farmacêutica tem uma maneira inovadora de contornar esse problema caro ao fabricar produtos terapêuticos de proteína-polímero. Russell, Padeiro, e sua equipe desenvolveu um novo método para purificar os conjugados de proteína-polímero usados ​​em produtos farmacêuticos para garantir que funcionem corretamente, trabalho que foi publicado recentemente em Nature Communications .

"A pureza das proteínas e dos conjugados de proteína-polímero destinados ao uso terapêutico é extremamente importante, "diz Baker." As proteínas terapêuticas devem ser homogêneas e ter as mesmas propriedades de lote para lote, de outra forma, eles não terão os mesmos efeitos terapêuticos vez após vez, e pode, de fato, ser prejudicial aos pacientes que eles devem ajudar. "

Atualmente, quase todas as proteínas comerciais começam sua purificação usando um processo de precipitação com sulfato de amônio. Daqui, a luta para separar uma proteína da outra - especialmente no caso de uma droga de polímero de proteína - fica realmente complicada. Os conjugados devem ser separados dos polímeros, proteínas nativas, e isômeros. Isso tem representado historicamente um problema real para os cientistas, e pode ser responsável por mais da metade do custo total de fabricação de medicamentos protéicos para os pacientes. Com o novo método de Baker e Russell, Contudo, esse custo pode ser reduzido significativamente.

"Estamos interessados ​​em projetar a solubilidade das proteínas por meio do crescimento de polímeros de sua superfície, "diz Russell." E se as proteínas pudessem ser projetadas para torná-las solúveis em concentrações extremas de sal? O sal - sulfato de amônio - é usado de forma ubíqua para concentrar proteínas porque precipita todas as proteínas em uma concentração de saturação de cerca de 50%. Decidimos nos desafiar e ver se conseguiríamos criar uma proteína que se dissolvesse em sulfato de amônio completamente saturado. "

Ao longo do último ano, a equipe descobriu que, ao cultivar polímeros covalentes da superfície das proteínas, eles são capazes de aumentar muito a solubilidade dessas proteínas em soluções salinas. Por aqui, as proteínas se dissolvem muito mais rapidamente na solução de sal do que suas impurezas associadas, tornando-os muito mais fáceis de separar, e deixando para trás apenas o puro, proteína desejada. É uma maneira muito mais rápida e simples de purificar esses compostos em comparação com os métodos tradicionais. A equipe também colaborou com um grupo líder da Universidade da Flórida, liderado pelo professor Coray Colina. Colina e seus alunos criaram modelos de computador do impacto do sal nos conjugados de proteínas para ajudar a entender como o polímero certo poderia transformar um processo árduo em fácil.

Agora que comprovou que seu método funciona, Baker e Russell darão o próximo passo:provar que funciona na escala necessária para a produção comercial. E embora seja uma tarefa gigantesca, a equipe está otimista sobre o que isso pode significar para o futuro dos biofármacos.

"A descoberta de que essas proteínas podem ser projetadas para se dissolver em uma solução onde todas as outras proteínas não podem, "diz Russell, "pode ​​realmente simplificar como essas drogas conjugadas são feitas - e torná-las muito mais acessíveis no futuro."