Maaari bang Maging Luma na ang Heparin sa Pamamagitan ng Paggamit ng Kapangyarihan ng mga Lamok?

Mga Gamot sa Pamumuo ng Dugo

Managing blood clotting is very important for medical professionals. Dati naming tinalakay kung paano maaaring magamit ang mga synthetic na platelet upang pasiglahin ang agarang pamumuo sa kaso ng trauma sa aming artikulo “Maaaring Maging Mahalaga ang Synthetic Biomaterials sa Mga Pang-emergency na Sitwasyon ng Trauma”.

Maaari rin itong maging kapantay na mahalaga sa iba pang medikal na sitwasyon upang pigilan ang pamumuo, para sa paggamot ng mga atake sa puso at hindi matatag na angina, sa angioplasty, pangangalaga sa dialysis, mga operasyon, at iba pang mga pamamaraan.

Tradisyonal, ito ay pinamamahalaan gamit ang heparin, isang halos 100-taong gulang na produktong medikal, na ginagawa mula sa mga baboy at baka.

Gayunpaman, maaaring dumating agad ang isang mas advanced na anti-clotting na ahente, salamat sa mga mananaliksik mula sa Duke University at Children’s Hospital of Philadelphia.

Mula sa mga Lamok Patungo sa Medisina

Sa isang siyentipikong publikasyon na pinamagatang “Aptameric hirudins as selective and reversible EXosite-ACTive site (EXACT) inhibitors“ at tinanggap ng Nature, lumikha ang mga mananaliksik ng isang synthetic na molekula na ginagaya ang isa na matatagpuan sa mga lamok.

Ang mga organismo na sumisipsip ng dugo tulad ng mga lamok ay may mga anti-clotting na ahente sa kanilang laway. Mas tiyak, lahat ng mga organismo na sumisipsip ng dugo ay gumagamit ng parehong 2-hakbang na mekanismo:

1. Ang anti-clotting na ahente sa laway ay kumakapit sa ibabaw ng mga protina ng pamumuo sa dugo.
2. Ang mga ito ay pumapasok sa core ng protina upang i-deactivate ang mga mekanismo ng pamumuo habang nagpapakain ang mga lamok.

Ang paggamit ng anti-clotting na pamamaraan ng mga hayop na ito ay may katuturan, dahil ito ay umunlad nang hiwalay nang maraming beses, na nagpapakita ng kahusayan nito.

Sa sandaling naipaliwanag ang mekanismong anti-clotting na ito, nagdisenyo ang mga mananaliksik ng isang artipisyal na molekula na ginagaya ito, na nakatuon sa mga interaksyon sa pagitan ng thrombin at factor Xa sa dugo ng tao. Ang molekulang ito ay gumamit ng isang “aptamer” – na isang maliit na strand ng nucleic acid – upang kumapit sa protina ng thrombin sa dugo.

Pinagmulan: Biorender

Sa paggawa nito, natuklasan ng mga mananaliksik na maaari nilang baguhin ang bisa ng molekula sa pamamagitan ng pagbabago ng haba ng isang bahagi ng protina (linker).

Pinagmulan: Nature

Perpektong Kontrol

Nagawa rin ng mga mananaliksik na lumikha ng isang “antidote” para sa bagong anti-clotting na molekula. Ito ay isang napakahalagang kasangkapan para sa mga susunod na aplikasyon nito sa medikal na kapaligiran. Sa ganitong paraan, maaaring i-neutralize ng mga doktor ang ahente ayon sa kagustuhan, na iniiwasan ang hindi kontrolado o hindi kanais-nais na pagdurugo.

Makakalikha ito ng isang anti-clotting na pamamaraan na magiging mas ligtas para sa pasyente. Babawasan din nito ang pamamaga, na laging maganda para sa mga pasyenteng maaaring gumagaling mula sa atake sa puso o mabigat na operasyon.

Binubuksan ng pamamaraang ito ang daan upang lumikha ng mga anti-clotting na gamot na hindi nakadepende sa pagsasaka ng hayop. Nagbibigay ito ng mas matatag na supply chain, dahil ang kasalukuyang suplay ng heparin ay lubos na nakadepende sa pagsasaka ng baboy sa Tsina, na kapansin-pansing naapektuhan sa mga nagdaang taon ng pandemya pati na rin ng mga epidemya ng sakit sa baboy.

Dapat din nitong bawasan ang anumang panganib ng kontaminasyon mula sa mga sakit ng hayop at bawasan ang carbon emissions mula sa produksyon ng anti-clotting.

Karagdagang Pananaliksik

Ang teknolohiyang ginamit upang gayahin ang mga anti-clotting na ahente ng artipisyal na lamok ay maaaring palawakin sa iba pang mga biochemical na epekto.

Maaaring gamitin ang mga aptamer upang kumapit sa catalytic center ng enzyme at magamit upang bumuo ng isang epektibong EXACT inhibitor.

Kaya, maaaring lumikha ng malakas, mapili, at reversible na EXACT inhibitors para halos anumang enzyme, may o walang tinukoy na exosites.

Ang mga pag-aaral na ito ay nagpapahiwatig ng pag-unlad ng isang malaking klase ng lubos na potent at tiyak na enzyme inhibitors na mabilis na reversible.

Higit pa rito, ang pamamaraang ito sa paggamit ng aptamer upang lumikha ng mataas na espesipisidad sa molecular binding, habang ito ay ganap na reversible sa utos, ay maaaring makatulong na mapabuti ang mga umiiral na gamot o kandidato ng gamot na dati ay nabigo sa mga clinical trial.

Bukod pa rito, ang pangkalahatang molekular na engineering na pamamaraang ito ay maaaring makatulong na ibalik ang maraming small molecule na gamot na iniwan dahil hindi ito naging epektibo o sapat na mapili nang mag-isa.

Mga Kumpanya ng Aptamer

Sa ngayon, ang mga aptamer ay may limitadong paggamit, na naglilimita sa mga kumpanyang dalubhasa sa produktong ito sa karamihan ng mga laboratory diagnostic tool. Ipinapakita ng bagong pag-aaral na ang potensyal ng produktong ito ay maaaring lumampas at magbukas ng mga bagong merkado para sa mga kumpanyang ito.

1. Aptamer Group (APTA.L)

Ang kumpanyang Briton ay nangunguna sa pag-develop at produksyon ng aptamer. Mayroon itong umiiral na relasyon sa 15/20 nangungunang pharmaceutical companies at 42 na kasosyo sa kabila ng maliit na sukat na 37 lamang na empleyado.

Ang Optimer platform nito ay nagbibigay-daan sa optimized na pagtuklas ng tamang aptamer para sa bawat kaso, maging ito man ay therapeutics, sukat sa laboratoryo, o paggawa ng produktong biyolohikal.

Pinagmulan: Aptamer Group

Mapapalitan ito ng Optimer+ sa lalong madaling panahon, na nag-aalok ng mas kumplikadong mga opsyon para sa pagbuo ng aptamer at mga interaksyon ng peptide/aptamer.

Pinagmulan: Aptamer Group

Ang kumpanya ay pinalawak ang alok nito sa kamakailang karagdagan ng:

• Pag-develop ng IHC assay
• Pagsusuri ng aktibidad ng enzyme
• Pagsusuri ng cell viability
• Analisis ng cross-reactivity
• Pagsusuri ng pares
• Pagsusuri ng bisa ng gene therapy

Nakita ng kumpanya na ang kanilang benta ay mabilis na lumago noong unang bahagi ng 2024 (3 beses kumpara sa nakaraang taon).

Gayunpaman, ang kumpanya ay malayo pa sa pagiging kumikita at dapat suriin nang maingat ng mga mamumuhunan.

2. Twist Biosciences

Ang kumpanya ay dalubhasa sa DNA synthesis, na gumagamit ng mga pamamaraan ng miniaturization mula sa industriya ng semiconductor, na nakakatipid ng oras at pera para sa mga mananaliksik.

Nagtatrabaho rin ito sa paglikha ng DNA-based data storage na maaaring magamit upang protektahan ang data na hindi nakadepende sa mga elektronikong sistema.

Ang miniaturization na ito ay nagpapahintulot sa amin na bawasan ang mga volume ng reaksyon ng isang factor na 1,000,000 habang pinapataas ang throughput ng isang factor na 1,000, na nagbibigay-daan sa synthesis ng 9,600 genes sa isang solong silicon chip sa buong sukat.

Pinagmulan: Twist Biosciences

Noong Enero 2023, sinimulan ng kumpanya ang pagpapadala ng mga produkto mula sa kamakailan nitong inilunsad na pangalawang pasilidad ng pagmamanupaktura. Ang bagong pabrika ay dapat doblehin ang kapasidad ng produksyon ng Twist.

Sa advanced na kakayahan nito sa DNA at RNA synthesis, maaaring mabilis na maging pangunahing tagagawa ng aptamer ang Twist kung lumago ang merkado para sa mga anti-clotting na produkto.

Bilang isang “neutral” na tagagawa na nakatuon sa pagbibigay ng pinakamahusay na nucleic acid sequences sa pinakamahusay na presyo, maaari itong maging napiling partner sa pagmamanupaktura para sa anumang pharmaceutical company na nais i-komersyalisa ang tuklas ng mga mananaliksik mula sa Duke University.