Biotechnologie - Zelená syntéza
Dostupnost enzymů ve vysoké kvalitě a za rozumnou cenou je klíčovým faktorem pro úspěšnou zelenou syntézu nukleozidových analogů.
Obecný úvod
Nukleosidy jsou molekuly, které jsou ústřední pro téměř všechny oblasti vědy o životě a lze je považovat za nejuniverzálnější třídu biomolekul.
Nukleosidové analogy (NA) představují důležitou třídu antimetabolitů s vysokou imunosupresivní, antineoplastickou, baktericidní a antivirovou aktivitou
Nukleosidové analogy představují rozsáhlou třídu látek, mezi něž patří léky pro léčbu rakoviny (cytarabin, gemcitabin, merkaptopurin, azacitidin, kladribin, decitabin, fluorouracil, floxuridin, fludarabin, nelarabin), revmatologických onemocnění (azathioprin, allopurinol), roztroušené sklerózy (kladribin) a dokonce i bakteriálních infekcí (trimethoprim).
Léky založené na nukleozidových a nukleotidových analogech jsou základem současné antivirové terapie používané při léčbě infekce lidským imunodeficienčním virem (HIV), hepatitidy B (HBV), hepatitidy C (HCV), cytomegaloviru (CMV), herpes simplex viru (HSV) a varicella-zoster viru (VZV).
Nukleosidové analogy se podobají přirozeně se vyskytujícím nukleosidům a působí tak, že dochází k ukončení syntézy nově vznikajícího DNA řetězce. Tyto látky jsou obecně bezpečné a dobře snášené, neboť je využívají virové, nikoli lidské polymerázy při replikaci DNA.
Chemická syntéza
S ohledem na zásadní roli nukleosidů v medicínské a biologické chemii je snadné pochopit, proč chemické metody syntézy těchto sloučenin přitahují zájem výzkumníků již po několik desetiletí a stále tomu tak je.
Nicméně, nukleosidy nejsou jednoduché na výrobu. Jejich relativně vysoký obsah heteroatomů způsobuje, že jsou u mnoha z nich špatně rozpustné v běžných organických rozpouštědlech, zatímco jejich husté uspořádání funkčních skupin (zejména na ribozylové části) obvykle vyžaduje rozsáhlé ochranné strategie a klade vysoké nároky na selektivitu v klíčových krocích tvorby vazeb. Proto je skutečně „efektivní“ syntéza nukleosidů stále považována za nevyřešenou výzvu v organické chemii, přestože se v této oblasti již výzkumu věnuje více než sedm desetiletí.
Bylo vyvinuto řada syntetických metod pro přípravu těchto sloučenin a jejich strukturálních analogů. Většina těchto syntetických přístupů však nese významné nevýhody, jako je použití neprchavých a škodlivých rozpouštědel (DMF, pyridin), příprava substrátů nebo fosforových činidel v jejich alkylammoniových formách kvůli problémům s rozpustností, anhydrální podmínky a náročné čistící postupy.
Biosyntéza nukleosidů pomocí enzymů
Procesy zprostředkované enzymy nabízejí zelenou, ekologicky šetrnou a efektivní alternativu k tradičním vícestupňovým a environmentálně škodlivým chemickým procesům.
Použití bioprocesů katalyzovaných enzymy se ukázalo jako zelená syntetická alternativa s řadou výhod, jako jsou mírné reakční podmínky, vysoká účinnost a regio-, stereo- a enantioselektivita. V tomto smyslu je transglykozylace katalyzovaná nukleozid fosforylázami (NP) nebo 2′-deoxyribozyltransferázami (NDT) nejstudovanější biokatalytickou metodologií pro syntézu nukleozidových analogů (NA) dosud. (prosím, podívejte se na další snímek).
Navzdory impozantním biokatalytickým syntetickým cestám, které byly vyvinuty v posledních desetiletích, přetrvávají předsudky vůči enzymatickým katalyzátorům. To je často způsobeno pozorovanou nebo vnímanou nestabilitou (na teplotu, pH, kosolventy nebo odstředivé síly), relativně vysokou cenou enzymů nebo jejich omezenou znovupoužitelností ve srovnání s organokatalyzátory nebo přechodnými kovy.
Díky našemu novému expresnímu systému máme vlastní zdroj levných enzymů, což nám umožnilo vyvinout velkorozměrovou zelenou biosyntézu nukleosidů na bázi enzymů.
České Budějovice
Vývoj GMO rekombinantních enzymů umožňujících zelenou, enzymatickou biosyntézu nukleosidů a jejich analogů (API)
Česká kvalita pro lepší zdraví ve světě
Vynikající pověst, kterou si společnost VUAB Pharma a.s. získala v oblasti farmaceutického průmyslu, je založena na její tradici, zkušenostech a odpovědném přístupu zaměstnanců.
O společnosti