Разработан способ стабилизации ферментов при помощи полимеров

Источник: clinicainforma.com

Разнообразные ферменты все чаще используются в медицинской практике. Самый простой пример — белок инсулин, позволяющий диабетикам регулировать уровень глюкозы в крови. Но у ферментов имеется серьезный недостаток, затрудняющий их применение. Это низкая химическая стабильность — белки могут разрушаться из-за колебаний температуры и других воздействий окружающей среды. Поэтому при транспортировке и хранении белков приходится тщательно соблюдать все условия, иначе активные свойства вещества будут утрачены. Производители лекарств вынуждены добавлять к ферментам специальные наполнители, чтобы продлить срок годности препаратов. Все это неизбежно сказывается на цене продукта.

Группа специалистов Калифорнийского университета (США) под руководством адъюнкт–профессора  Хизер Мейнард разработала новую методику стабилизации протеинов при помощи полимеров. Молекула полимера состоит из основы (полистирол) и боковых цепей (трегалоза). Трегалоза — особый дисахарид, присутствующий во многих растениях и животных, которые могут длительное время обходиться без воды. Известно, что при удалении воды трегалоза способна стабилизировать белки. Данная добавка уже используется в ряде ферментных медицинских препаратов, сертифицированных FDA (Агенство по контролю за продуктами и лекарствами США). Полимеры были синтезированы при помощи технологии RAFT (один из видов контролируемой радикальной полимеризации).

В результате у молекул полимера появились специальные концевые группы, способные соединяться с белками. Ученые провели эксперименты по формированию белково-полимерных комплексов с ферментом лизоцимом. Анализ показал, что ковалентное соединение полимера и протеина обеспечивает больший стабилизирующий эффект, чем лиофилизация (сублимационная сушка), нагрев или добавление наполнителей (трегалозы или полиэтилен гликоля). Также методика показала лучшие результаты, чем простое смешивание полимера и белка в той же пропорции. В настоящее время группа Мейнард планирует получить одобрение FDA для своей методики. Также ученые занимаются изучением механизма, при помощи которого полимер стабилизирует белки.