زیست فناوری، سلامت و فناوری های پزشکی

ستاد توسعه زیست‌فناوری از طرح‌هایی که اهمیت فناورانه برای کشور دارند و در زمینه‌های زیست‌پزشکی مهمی به کار می‌روند، حمایت می‌کند. طی یک طرح پژوهشی تقاضا‌محور که با هدایت جناب آقای دکتر منوچهر وثوقی، جناب آقای دکتر هرمزی‌نژاد (اساتید دانشگاه صنعتی شریف) و جناب آقای دکتر بهروز وزیری (استاد مرکز تحقیقات انستیتو پاستور ایران)، و با همکاری سرکار خانم دکتر فاطمه ترکاشوند (استادیار مرکز تحقیقات انستیتو پاستور ایران)، خانم سمیرا کمیجانی و آقای هومن علی‌آبادی (کارشناسان آزمایشگاه پروتئین شیمی انستیتو پاستور ایران) انجام شد، از طریق طراحی و تولید یک نانو‌بادی نوترکیب، یک رزین افینیتی به منظور تخلیص داروی نوترکیب آلتپلاز تهیه گردید.

آلتپلاز، یک داروی ترومبولیتیک است که برای درمان سکته‌های قلبی و آمبولی ریوی استفاده می‌شود. در حال حاضر، این دارو مجوز تولید و ورود به بازار را در یک شرکت داخلی دریافت کرده است و در حال تولید در شرکت آرنا حیات دانش است. با توجه به ساختار این دارو، امکان استفاده از سیستم‌های افینیتی عمومی موجود برای این دارو وجود ندارد. با توجه به این که استفاده از سیستم افینیتی اختصاصی برای مرحله اول تخلیص داروهای نوترکیب تأثیر بسزایی در افزایش بازدهی و کیفیت محصول دارد، بنابراین طراحی و ساخت یک سیستم افینیتی اختصاصی برای داروی آلتپلاز تولید شده در کشور، کمک زیادی به افزایش کیفیت و بازدهی فرآیند تخلیص این دارو خواهد نمود.

هدف از این پژوهش که با حمایت ستاد توسعه زیست‌فناوری اجرا شده است، طراحی و ساخت یک نانوبادی آلتپلاز به منظور ساخت رزین کروماتوگرافی تمایلی برای تخلیص این دارو بوده است. در این پروژه، ابتدا نانوبادی مناسب بر علیه آلتپلاز کشف و تهیه شد. پس از انتخاب بهترین نانوبادی با قدرت اتصال بهینه به آلتپلاز، مراحل ساخت سازه ژنی و بیان نانوبادی در میزبان E. coli انجام شد. پس از تخلیص نانوبادی بیان شده، مراحل اتصال و بهینه‌سازی اتصال لیگاند نانوبادی به بستر مناسب برای تهیه رزین انجام شد و در نهایت کیفیت و کارآیی رزین تهیه شده از طریق بررسی ویژگی‌هایی مانند ظرفیت اتصال پویا (DBC )، میزان خلوص و بازدهی فرآیند تخلیص مورد ارزیابی قرار گرفت.

در این مطالعه از رزین تجاری شرکت Scientific Thermo با نام تجاریtPA CapturSelect ، جهت مقایسه با ویژگی‌های کیفی رزین ساخته‌شده استفاده شد. در این مطالعه، ظرفیت اتصال پویای رزین ساخته‌شده با ظرفیت اتصال پویای رزین تجاری tPA CapturSelect نسبت به مولکول آلتپلاز، با استفاده از سیستم کروماتوگرافی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ظرفیت اتصال پویای رزین ساخته‌شده در این پژوهش (DBC 10%)، حدود 35 درصد بیشتر از رزین تجاری است.

نتایج حاصل از آزمون سنجش میزان بازدهی تولید آلتپلاز از سوپ سلولی و آزمون سنجش میزان بازدهی آلتپلاز از مخلوط آلتپلاز با آناکینرا توسط رزین ساخته‌شده در این پژوهش، و مقایسه این نتایج با نتایج حاصل از رزین تجاری نشان داد که میزان بازدهی‌ تولید رزین ساخته‌شده در این پژوهش برای هر دو آزمون بالاتر از میزان بازدهی رزین تجاری بوده است.

میزان خلوص آلتپلاز بیان شده در سوپ سلولی، به وسیله رزین‌های ساخته‌شده در این پژوهش و رزین تجاری با روش SDS-PAGE ارزیابی شد که نتایج حاصل، خلوص بالای آلتپلاز حاصل از فرآیند تخلیص توسط هر دو رزین را به طور کیفی تأیید کرد و نشان‌دهنده کارآیی بالای هر دو رزین بود.

به طور خلاصه، آنالیز ویژگی‌های رزین حاصل از پژوهش حاضر نشان داد که رزین تولیدی، از کیفیت قابل‌قبول و مناسبی برخوردار است و در برخی ویژگی‌ها، رزین تهیه شده در این پروژه عملکرد بهتری نسبت به رزین تجاری دارد.