Les protéines sont une grosse affaire. Non seulement il représente une partie importante de chaque être vivant, mais c'est aussi une industrie de 150 milliards de dollars par an. Que ce soit pour la nourriture, Médicament, ou de fabrication, presque tous les secteurs ont besoin de protéines pour créer leurs produits. Mais dans le cas des produits pharmaceutiques, le besoin de protéines a également un coût élevé, celui que les fabricants de produits pharmaceutiques ont désespérément besoin de contourner :le coût de la purification des protéines. Mais maintenant, merci Alain Russell, professeur de génie chimique, et Ph.D. étudiante Stefanie Baker, l'industrie pharmaceutique dispose d'un moyen innovant de contourner ce problème coûteux lors de la fabrication de thérapies protéine-polymère. Russel, Boulanger, et leur équipe ont développé une nouvelle méthode pour purifier les conjugués protéine-polymère utilisés dans les produits pharmaceutiques afin de garantir leur bon fonctionnement, ouvrage récemment publié dans Communication Nature .

« La pureté des protéines et des conjugués protéine-polymère destinés à un usage thérapeutique est extrêmement importante, " dit Baker. " Les protéines thérapeutiques doivent être homogènes et avoir les mêmes propriétés d'un lot à l'autre, autrement, ils n'auront pas les mêmes effets thérapeutiques à chaque fois, et peuvent en fait être nocifs pour les patients qu'ils sont censés aider."

Actuellement, presque toutes les protéines commerciales commencent leur purification en utilisant un procédé de précipitation au sulfate d'ammonium. D'ici, la lutte pour séparer une protéine d'une autre, en particulier dans le cas d'un médicament protéine-polymère, devient vraiment compliquée. Les conjugués doivent être séparés des polymères, protéines natives, et les isomères. Cela a historiquement posé un réel problème aux scientifiques, et peut représenter plus de la moitié du coût total de fabrication des médicaments à base de protéines pour les patients. Avec la nouvelle méthode de Baker et Russell, cependant, ce coût peut être considérablement réduit.

« Nous nous sommes intéressés à l'ingénierie de la solubilité des protéines en faisant croître des polymères à partir de leur surface, " dit Russell. " Et si les protéines pouvaient être modifiées pour les rendre solubles à des concentrations de sel extrêmes ? Le sel, le sulfate d'ammonium, est utilisé de manière omniprésente pour concentrer les protéines car il précipite chaque protéine à une concentration saturante d'environ 50 %. Nous avons décidé de nous mettre au défi et de voir si nous pouvions créer une protéine qui se dissout dans du sulfate d'ammonium complètement saturé."

Au cours de la dernière année, l'équipe a découvert qu'en faisant croître des polymères covalents à la surface des protéines, ils sont capables d'augmenter considérablement la solubilité de ces protéines dans les solutions salines. Par ici, les protéines se dissoudront beaucoup plus rapidement dans la solution saline que leurs impuretés associées, les rendant beaucoup plus faciles à séparer, et ne laissant que le pur, protéine désirée. C'est un moyen beaucoup plus rapide et plus simple de purifier ces composés par rapport aux méthodes traditionnelles. L'équipe a également collaboré avec un groupe de premier plan à l'Université de Floride, dirigé par le professeur Coray Colina. Colina et ses étudiants ont créé des modèles informatiques de l'impact du sel sur les conjugués de protéines pour aider à comprendre comment le bon polymère pourrait transformer un processus ardu en un processus facile.

Maintenant que leur méthode a fait ses preuves, Baker et Russell passeront à l'étape suivante :prouver que cela fonctionne à l'échelle nécessaire à la production commerciale. Et bien qu'il s'agisse d'une entreprise colossale, l'équipe est optimiste quant à ce que cela pourrait signifier pour l'avenir des produits biopharmaceutiques.

"La découverte que ces protéines peuvent être modifiées pour se dissoudre dans une solution où toutes les autres protéines ne le peuvent pas, " dit Russell, "pourrait vraiment simplifier la fabrication de ces médicaments conjugués et les rendre beaucoup plus abordables à l'avenir."