Sản xuất protein tái tổ hợp để sử dụng làm dược phẩm, được gọi là dược phẩm sinh học, là một ngành công nghiệp trị giá hàng tỷ đô la. Nhiều nhà máy tế bào khác nhau được sử dụng để sản xuất dược phẩm sinh học, nhưng cao nấm men Saccharomyces cerevisiae là một lựa chọn tuyệt vời vì nó có thể sản xuất được số lượng lớn.
Tại sao nên dùng cao nấm men để sản xuất protein dược phẩm?
Các chất tương tự insulin và insulin là loại dược phẩm sinh học thống trị do nấm men sản xuất và điều này sẽ tăng lên khi thị trường insulin toàn cầu dự kiến sẽ tăng trong thời gian tới. Các loại dược phẩm sinh học quan trọng khác do nấm men sản xuất là albumin huyết thanh người, viêm gan vắc-xin và vi-rút giống như các hạt được sử dụng để tiêm vắc-xin chống lại papillomavirus ở người.
Khoảng 40% dược phẩm sinh học hiện đang được sản xuất bằng phương pháp nuôi cấy tế bào động vật có vú, vì chúng cho phép sản xuất các protein có mô hình glycosyl hóa rất giống với protein của người.
Trong số các nhà máy tế bào tiềm năng khác nhau, nấm men đã thu hút sự chú ý lớn trong quá trình tổng hợp protein dược phẩm do tính chất đơn bào và sinh vật nhân, thao tác di truyền dễ dàng, tăng trưởng nhanh.
Những tiến bộ gần đây trong quá trình glycoengineering của dược liệu nấm men và các cơ chế bài tiết trong nấm men để sản xuất các protein dược phẩm sinh học có các đặc tính dược động học thích hợp được tổng quan. Để cải thiện hơn nữa hai khía cạnh của kỹ thuật men là cần thiết để công bố các nhà máy sản xuất tế bào nấm men cung cấp glycosyl hóa nhân tạo với tính đồng nhất thích hợp và sản xuất trị liệu bài tiết cao với năng suất cao.
Việc tích hợp các mô hình sinh học hệ thống toàn diện với các công nghệ omics sẽ mở ra những cánh cửa mới để hiểu rõ hơn về cơ chế glycosyl hóa và bài tiết men, giúp thu được thông tin có giá trị. Mặt khác, các ứng dụng của các công cụ sinh học tổng hợp trong kỹ thuật men sẽ tiếp tục giúp các nhà nghiên cứu điều khiển các chủng nấm men để sản xuất protein điều trị tái tổ hợp bài tiết cao với các tính năng mong muốn. Trong đó các hệ thống hiện có và các công cụ sinh học tổng hợp có thể được áp dụng cho kỹ thuật men để cải thiện sản xuất protein dược phẩm sinh học.
Quy trình làm việc liên quan đến mô hình chi tiết, thường dựa trên phân tích chi tiết về chuyển hóa và sinh lý tế bào bằng các kỹ thuật thí nghiệm thông lượng cao được phát triển trong lĩnh vực genomics, và khái niệm mô tả định lượng các quá trình tế bào với mô hình toán học là cốt lõi của các hệ thống sinh học. Do đó, chu trình kỹ thuật trao đổi chất rất giống với quy trình làm việc của nhiều nghiên cứu sinh học hệ thống trong đó việc gây nhiễu hệ thống tế bào được thực hiện bằng kỹ thuật di truyền, ví dụ, bằng cách biểu hiện quá mức hoặc xóa các gen cụ thể, sau đó là các phân tích chi tiết có thể được sử dụng để xác định toán học mô hình của hệ thống sinh học.
Như vậy với việc ứng dụng nguyên liệu sinh học nấm men cho quá trình để sản xuất protein là có cơ sở và được cho là rất có ích. Hiện phương pháp này đang được các nhà máy ứng dụng nhiều vào trong sản xuất dược phẩm và thực phẩm chức năng. Ngoài các lợi ích dùng chế phẩm sinh học nấm men trong sản xuất protein thì nó cũng có rất nhiều lợi ích khác, bạn có thể tham khảo thêm tại novaco để tìm hiểu về dược liệu này.
