توسعه و تولید ارزان‌تر دارو با کمک یک حسگر زیستی

حسگر پروتئینی ساخت پژوهشگران دانشگاه «ام‌آی‌تی» می‌تواند به بررسی و کنترل کیفیت در فرآیند تولید زیستی کمک کند.

کد خبر: ۸۱۲۲۹۱

تاریخ: ۲۶ خرداد ۱۴۰۴ - ۰۶:۰۴

به گزارش ایران اکونومیست، آزمایش‌های «ELISA» در صنایع زیست‌فناوری و داروسازی، امکان کنترل کیفیت حیاتی را در طول فرآیند توسعه و تولید دارو فراهم می‌کنند. این آزمایش‌ها می‌توانند سطح پروتئین را به طور دقیق نشان دهند اما به ساعت‌ها کار توسط تکنسین‌های آموزش‌دیده و تجهیزات تخصصی نیاز دارند. این امر، هزینه آزمایش‌ها را به طور سرسام‌آوری بالا می‌برد، هزینه‌ داروها را افزایش می‌دهد و آزمایش‌ها را برای بسیاری از افراد غیر ممکن می‌سازد.

به نقل از ام‌آی‌تی نیوز، شرکت «ادونسد سیلیکون گروپ»(Advanced Silicon Group) که توسط «مارسی بلک»(Marcie Black) پژوهشگر دانشگاه «ام‌آی‌تی»(MIT) و «بیل ریور»(Bill Rever) مدیر ارشد بازاریابی و فروش تأسیس شده، در حال تجاری‌سازی فناوری جدیدی است که می‌تواند زمان و هزینه‌های مرتبط با یک حسگر پروتئینی را به طور چشمگیری کاهش دهد. حسگر اختصاصی این شرکت، نانوسیم‌های سیلیکونی را با پادتن‌هایی ترکیب می‌کند که می‌توانند به پروتئین‌های گوناگون متصل شوند تا بررسی بسیار حساسی از غلظت آنها را در یک محلول معین نشان دهند.

این آزمایش‌ها می‌توانند غلظت بالایی از پروتئین‌های گوناگون و سایر مولکول‌ها را به طور هم‌زمان اندازه‌گیری کنند و نتایج معمولاً در کمتر از ۱۵ دقیقه آماده می‌شوند. کاربران به سادگی مقدار کمی از محلول را روی حسگر قرار می‌دهند، حسگر را می‌شویند و سپس آن را به سیستم آزمایش دستی ادونسد سیلیکون گروپ وارد می‌کنند.

بلک گفت: ما آزمایش پروتئین‌ها را ۱۵ برابر سریع‌تر و ۱۵ برابر ارزان‌تر می‌کنیم. اهمیت کار ما در حوزه توسعه دارو است. این حسگر می‌تواند تولید داروها را به طور قابل توجهی سریع‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر کند و انقلابی را در نحوه تولید داروها در این کشور و سراسر جهان به وجود بیاورد.

گروه ادونسد سیلیکون گروپ از زمان توسعه حسگر، درخواست‌هایی را از سوی بسیاری از افراد علاقه‌مند به استفاده از حسگر برای توسعه درمان‌های جدید، کمک به تمرین ورزشکاران و درک غلظت خاک در کشاورزی و سایر کاربردها دریافت کرده است. با وجود این، در حال حاضر این شرکت کوچک با فروش حسگرهای کم‌هزینه خود به شرکت‌های توسعه‌دهنده و تولیدکننده دارو، بر کاهش موانع در حوزه مراقبت‌های بهداشتی تمرکز دارد.

«ماریسا گیلیس»(Marissa Gillis) یکی از اعضای شرکت ادونسد سیلیکون گروپ گفت: پول در حال حاضر یک عامل محدودکننده در بررسی و ساخت داروهای جدید است. سریع‌تر و کم‌هزینه‌تر کردن این فرآیندها می‌تواند تعداد آزمایش‌ها را کاهش و ساخت داروها را به طرز چشمگیری افزایش دهد. همچنین، این کار کمک می‌کند که شرکت‌ها بتوانند داروهایی را برای بیماری‌های نادر با بازارهای کوچک‌تر ارائه دهند.

حسگرهای ادونسد سیلیکون گروپ، روش‌های شناخته‌شده برای حساس‌سازی سیلیکون به مولکول‌های زیستی را با استفاده از خواص فوتوالکتریک نانوسیم‌های سیلیکونی برای تشخیص الکتریکی پروتئین‌ها ترکیب می‌کنند. بلک گفت: این حسگر اساساً یک سلول خورشیدی است که ما آن را با یک پادتن ویژه یک پروتئین خاص فعال می‌کنیم. وقتی پروتئین نزدیک می‌شود، نوعی بار الکتریکی با خود می‌آورد که حامل‌های نور درون سیلیکون را دفع می‌کند. این کار، میزان بازترکیب الکترون و حفره‌ها را تغییر می‌دهد. با بررسی جریان نوری هنگام قرار گرفتن در معرض یک محلول می‌توانید بگویید که چه مقدار پروتئین به سطح متصل شده است و بدین ترتیب، غلظت آن پروتئین را تعیین می‌کنید.

بلک ادامه داد: توسعه یک دارو می‌تواند بیش از یک میلیارد دلار هزینه داشته باشد. بخش بزرگی از این فرآیند، زیست‌فرآوری است و ۵۰ تا ۸۰ درصد زیست‌فرآوری به خالص‌سازی پروتئین‌های ناخواسته اختصاص دارد. این چالش به گران‌تر شدن داروها و طولانی‌تر شدن زمان رسیدن آنها به بازار منجر می‌شود.

شرکت ادونسد سیلیکون گروپ با پژوهشگران برای توسعه آزمایش‌هایی به منظور کشف نشانگرهای زیستی مرتبط با سرطان ریه و سل خفته همکاری کرده و کمک‌های مالی متعددی را از «بنیاد ملی علوم آمریکا»، «مؤسسه ملی استانداردها و فناوری‌های آمریکا» و ایالت ماساچوست دریافت کرده است. از جمله این کمک‌ها می‌توان به بودجه‌ توسعه آزمایش‌هایی برای پروتئین‌های سلول میزبان اشاره کرد.

ادونسد سیلیکون گروپ در حال حاضر قادر است حدود ۲۰۰۰ عدد از حسگرهای خود را روی تراشه‌های هشت اینچی در هر خط تولید ارائه دهد. با ادامه افزایش تولید توسط این شرکت، بلک امیدوار است که این حسگرها در هر مرحله، هزینه‌ها را برای توسعه‌دهندگان دارو و بیماران کاهش دهند.