一项新的研究证明了用莴苣制造低成本药物的概念

生物制药，或基于整个蛋白质的药物，制造成本很高，需要冷藏。例如，胰岛素对全球大多数人来说都是负担不起和难以获得的。

在宾夕法尼亚州牙科医学院大学，亨利丹尼尔和同事一直在努力通过使用基于工厂的系统来克服这些障碍，以使货物稳定的药物。在期刊发布的一项研究中生物材料，研究人员证实了他们的方法的可行性，供FDA批准和人类使用，产生了有效的药物这促进了对凝血因子的耐受性，血友病患者可以使用冻干的莴苣叶来吸收凝血因子。

这是第一次有研究小组证明了用整株植物生产低成本药物的商业可行性。

丹尼尔说:“这是我们领域的一个里程碑，在植物中制造一种功能齐全的药物，并大规模生产，数量足以用于人体临床试验。”

丹尼尔是宾夕法尼亚大学牙科医学院生物化学系的教授和临时主席，是这项研究的资深作者。由Roland Herzog领导的佛罗里达大学的合作者进行了动物研究，弗劳恩霍夫美国公司的Steve Streatfield在该公司符合fda要求的设施中促进了生菜的大规模生产。

这项研究建立在以前的工作丹尼尔的团队展示了利用转基因植物向人体引入一种蛋白质的能力，这种蛋白质可以使免疫系统耐受凝血因子，这种凝血因子是用于治疗血友病的。

通常，注射了凝血因子的患者中有20%到30%会产生抗体，干扰治疗。的早期的研究，发表在该杂志上血，成功停止，甚至通过血友病A将植物的药物喂养给小鼠来逆转这些凝血因子抑制剂的生产。

该研究使用烟草植物平台“生长”药物。然而，将这种方法带入人类，丹尼尔的团队知道他们需要使用不同的植物物种。

他们开始了莴苣的研究，这需要使用一个完全不同的基因载体来将治疗基因导入植物细胞因为烟草的结构在不同的物种中不起作用。在确定了一个兼容的载体后，他们使用了与之前工作类似的方法，用治疗蛋白凝血因子IX (FIX)与霍乱毒素B亚单位的融合来轰炸生菜叶子，这种融合使蛋白质到达免疫系统。然后，他们评估了这些植株的生长情况，然后把这些植株培育成熟。

下一步是确保药物在货架上是稳定的。为了做到这一点，他们将植物材料冷冻干燥，碾碎，并分析产生的融合蛋白表达水平的细粉，以确定适当的剂量并评估其疗效。

与他们之前的实验相似，赫尔佐格的实验室用含有凝血因子IX的植物细胞的悬浮液喂养B型血友病小鼠，每周两次，连续八周，然后给它们同样的东西凝血因子人血友病患者采取促进血液凝固。如前所述，他们的产品成功：鉴于药物的小鼠具有极大地抑制抑制剂的形成与未处理的动物相比，即使测试各种药物。

丹尼尔说:“我们研究的关键发现之一是，我们发现我们的药物在至少10倍的剂量范围内都有效。”

这种灵活性对于药物在人体中的转化非常重要，因为当植物细胞被共生细菌分解时，药物在肠道中的代谢方式可能存在个体差异。

在这项研究中，研究人员使用了两种不同的生长系统。其中一个是在宾夕法尼亚大学Pennovation Works校园的温室里，这是一个高科技设施，可以在土壤中种植这种植物，并利用自然光。第二个是美国弗劳恩霍夫工厂，它更接近商业药品生产工厂的运行方式，使用水培系统和人工照明。

丹尼尔说:“尽管温室里的植物接收到的光线是我们的50倍，但夫琅和费的产量与我们相当接近，而且相当不错。”“在1000平方英尺内，他们可以生产36000剂。”

水培系统也可以通过添加机架来容易地缩放，从而使用传统温室无法做到的垂直空间。研究人员能够每四到六周收获一批新的药物生菜。

通过本研究，证实了植物的生物制药生产对商业规模的可行性，研究人员已经消除了几种昂贵的障碍，妨碍了经济实惠的传统蛋白质药物的发展。该方法不需要发酵罐，无纯化，以确保无菌，没有冷链以保持药物冷藏。此外，研究人员发现，它们的胶囊保持有效且有效两年，确保产品是稳定的，并且理论上患者可以从家里服用药物。

“我们不仅为血友病患者提供了一个真正的转译结果，”丹尼尔说，“而且这也改变了我们对向人类患者提供蛋白质类药物的看法。”

他说:“目前对血友病患者的抑制剂形成的治疗花费了近100万美元，对于很大一部分患者来说是负担不起的，但这种新药非常便宜，甚至可能为治疗血友病患者提供更好的解决方案。”最重要的是，开发一个低成本的蛋白质药物传输平台将使这些药物为大多数人负担得起全球人口。"

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