داروی انعقاد خون مشتق شده از خوک اکنون می تواند به صورت مصنوعی ساخته شود

یک داروی ضد انعقاد پرمصرف به نام هپارین در حال حاضر از روده یک تریلیون خوک در سال به دست می آید که به این معنی است که خطر آلودگی تصادفی یا عمدی و همچنین عفونت وجود دارد. اکنون، راهی برای ساخت مصنوعی آن می تواند بیشتر این خطرات را از بین ببرد.

جاناتان دوردیک از موسسه پلی تکنیک رنسلر در نیویورک، که تیمش فرآیندی را برای تولید هپارین از ابتدا توسعه داده است، می گوید: «ما فکر می کنیم که می تواند ظرف چهار تا پنج سال آینده، شاید حتی کمتر، فروخته شود.

این دارو در سال 1916 کشف شد و از دهه 1930 برای جلوگیری از لخته شدن خون مورد استفاده قرار گرفت. برای درمان طیف وسیعی از شرایط و همچنین در هنگام دیالیز کلیه و بسیاری از انواع جراحی استفاده می شود.

مزیت بزرگ هپارین این است که حتی دوزهای زیاد را می توان با خیال راحت تجویز کرد. دوردیک می‌گوید: «داشتن دوز بیش از حد بسیار دشوار است. و اگر فردی بیش از حد دریافت کند، داروی دیگری می تواند اثرات آن را معکوس کند.

او می‌گوید در مقابل، سایر عوامل ضد انعقاد، مانند وارفارین، در صورت تجویز بیش از حد و عدم وجود پادزهر می‌توانند کشنده باشند، به همین دلیل است که وارفارین به عنوان سم موش استفاده می‌شود.

عیب بزرگ هپارین این است که بر خلاف بسیاری از داروها، یک مولکول واحد و کوچک نیست، بلکه ترکیبی متنوع از زنجیره های بزرگ قند است. دوردیک می گوید: «هپارین اندازه خاصی ندارد و ساختار خاصی ندارد. تولید قندهای پیچیده سخت است، به همین دلیل است که هپارین از خوک گرفته می شود.

در حالت ایده آل، داروهای مشتق شده از حیوانات از گله های کوچکی که در انزوا نگهداری می شوند برای جلوگیری از عفونت های ویروسی تهیه می شوند. اما از آنجایی که روده های خوک زیادی برای استخراج 100 تن هپارین مورد استفاده در سراسر جهان در هر سال باید فرآوری شوند، تنها راه برای به دست آوردن روده کافی این است که آنها را از مزارع معمولی خوک بردارید، زیرا بیشتر هپارین از چین می آید زیرا بزرگترین گوشت خوک است. تهيه كننده.

در نتیجه، مرحله اولیه تولید هپارین تنظیم نشده است زیرا استانداردهای تولید دارو را نمی توان در مزارع عادی اعمال کرد. خطر آلودگی تصادفی یا افزودن عمدی مواد مشابه هپارین تقلبی برای افزایش سود وجود دارد. در بدترین حادثه در سال 2008، حدود 800 نفر در ایالات متحده واکنش های نامطلوب داشتند و حداقل 81 نفر جان خود را از دست دادند. دوردیک می‌گوید این خطر همچنان باقی است. “همیشه ممکن است.”

با هر محصول مشتق شده از حیوان، با وجود اقدامات احتیاطی که برای جلوگیری از آن انجام می شود، این خطر نیز وجود دارد که افراد ممکن است به شرایط ناشی از ویروس ها یا عوامل بیماری زا به نام پریون مبتلا شوند. با این حال، دوردیک می گوید که هیچ مورد شناخته شده ای از این اتفاق با هپارین وجود ندارد.

اتکا به خوک ها همچنین زمانی که مزارع خوک تحت تاثیر شرایطی مانند تب خوکی قرار گرفته اند، به کمبود آنها منجر شده است. برخی از افراد نیز مخالفت های اخلاقی یا مذهبی با استفاده از محصولات مشتق شده از خوک دارند.

بنابراین هپارین مصنوعی مزایای زیادی دارد، اما تولید آن بسیار دشوار است. اولین چالش ایجاد زنجیره های قندی شاخه ای است که ستون فقرات آن را تشکیل می دهند. در مرحله بعد، اصلاحات مختلف اضافی توسط چهار آنزیم در زنجیره ها انجام می شود که باید در یک توالی دقیق انجام شود.

پس از سال‌ها کار، تیم دوردیک اکنون مجوز فرآیند توسعه‌دهی خود را به یک شرکت داروسازی داده است تا برای تولید تجاری گسترش یابد. دوردیک می‌گوید یکی از زمان‌برترین جنبه‌ها جداسازی و ساخت آنزیم‌های درگیر بود.

کوبران بالاگوروناتان از دانشگاه یوتا که در این کار اولیه شرکت داشت اما دیگر بخشی از تیم نیست، می‌گوید این تیم از زمانی که دو دهه پیش برای اولین بار چند میکروگرم تولید کرد، توانسته است تولید خود را میلیون‌برابر افزایش دهد. او می‌گوید: «چالش اصلی بعدی افزایش یک میلیون برابری مقیاس از گرم به تن متریک خواهد بود.

بالاگوروناتان فکر می کند که این امر با سرمایه گذاری کافی قابل دستیابی است. “من انتظار دارم که هپارین مصنوعی جایگزین هپارین حیوانی به روشی مشابه انسولین نوترکیب جایگزین انسولین گاو و خوک شود.”

اما جیان لیو در دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل چندان مطمئن نیست. باید دید که آیا این فرآیند می تواند برای انجام هزاران سنتز در مقیاس کیلوگرم تبدیل شود یا خیر.

به گفته Balagurunathan، تعدادی دیگر از شرکت‌ها برای تولید هپارین مصنوعی کار می‌کنند، اما به دلیل محرمانه بودن تجاری، قضاوت درباره پیشرفت آنها دشوار است.