يمكن للخميرة الآن إنتاج DNase1 البشري

إن البروتين البشري، الذي يستخدم ضد التليف الكيسي من بين أشياء أخرى، لا يتم إنتاجه حاليًا إلا في خلايا الثدييات بجهد كبير ومال كبير. يعد بروتين DNase1 أحد أقدم العوامل البيولوجية في التاريخ: فهو موجود في السوق منذ عام 1958 ويستخدم الآن، من بين أمور أخرى، لعلاج التليف الكيسي. ومع ذلك، فإن إنتاجه في خلايا الهامستر المُخلَّدة يتطلب جهدًا كبيرًا. هذه العملية مكلفة أيضًا. سيكون إنتاجه باستخدام خلايا الخميرة المتساهلة أكثر فعالية من حيث التكلفة. تمكن فريق بقيادة الدكتور ماركوس نابيري في قسم التشريح وعلم الأجنة الجزيئية في جامعة الرور في بوخوم، بقيادة البروفيسور بيت براند سابيري، من تحقيق ذلك لأول مرة. "هذا نتيجة سنوات من العمل، ويمكن أن يضع الأساس لتصنيع DNase1 البشري في الخميرة كعامل بيولوجي". يقول الباحث. تم نشر العمل في مجلة PLOS ONE في 29 أبريل 2025. يعد فطر الخميرة Pichia Pastoris وسيلة مساعدة شائعة في تصنيع عوامل بيولوجية فعالة علاجيًا. يتم زرع المعلومات الوراثية للبروتين المطلوب في خلايا الخميرة بنبض كهربائي عبر جزيء DNA الاصطناعي المنتج في المختبر. تقوم خلايا الخميرة بعد ذلك بدمج هذا الجزيء بشكل ثابت في الجينوم الخاص بها، وقراءته، وتحرير البروتين المشفر فيه. "تتمثل مزايا الخميرة على خلايا الثدييات في ظروف استنبات فعالة من حيث التكلفة، ومعدل تكاثر مرتفع دون الحاجة إلى تخليد الخلايا، وانخفاض التعرض لمسببات الأمراض". يشرح نابيري. في أطروحته للدكتوراه، جان أولي كريشيك، تحت إشراف نابيري والبروفيسور هانز جورج مانهيرتز، تمكن من التعبير عن DNase1 البشري في Pichia Pastoris، وتنظيفه، وتوصيفه لأول مرة. تفاجأ الباحثون بأن الخميرة أنتجت كمية أقل بكثير من DNase1 البشري مقارنة بالفأر DNase1 الذي تم استخدامه كدليل، على الرغم من أن كلا البروتينين يشتركان في 82% من بنيتهما الأولية. "ويرجع هذا جزئيًا إلى سلوكيات الطي المحددة للبروتينين". يقول نابيري. فيما يتعلق بالخصائص البيوكيميائية والوظيفية، فإن الفأر DNase1 يعمل بطريقة ما كنموذج للأشكال الإسوية المتكيفة دوائيًا من DNase1 البشري والتي هي قيد التطوير حاليًا. DNase1 هو بروتين يتواجد في إفرازات وسوائل الجسم. والغرض منه هو تحلل الحمض النووي الخالي من الخلايا والذي يمكن للجسم بعد ذلك التخلص منه أو إعادة تدويره. يمكن للجسم أن يطلق الحمض النووي من خلاياه والكائنات الحية الدقيقة في مواقع مختلفة، مما يؤدي، في ظل ظروف معينة، إلى ظهور أعراض المرض، مثل تلك التي تحدث أثناء التليف الكيسي. ينتج عن هذا المرض مخاط قصبي قاس يحتوي أيضًا على الحمض النووي. تم إنتاج الإنزيم البشري DNase1 من الخلايا الظهارية في مبيض الهامستر وتم تسويقه منذ عام 1993. يعمل DNase1 المستنشق على تسييل مخاط القصبات الهوائية المحمل بالحمض النووي وبالتالي اللزج، مما يجعل السعال أسهل. من المحتمل أن يتم استخدام DNase1 في العمليات المرضية الأخرى أيضًا.