왼쪽부터 Susan Roberts, PhD 후보 Michelle McKee 및 석사 후보 Lexi Crowell은 초반 성능 액체 크로마토 그래피를 사용하여 태평양 유전자 문화에서 샘플을 분석합니다.

널리 사용되는 암 약물의 생산 속도를 높이기위한 공장 슬롯

WPI에서 개발 된 유전자 공학 기술은 식물 슬롯 배양에서 Taxol로 더 잘 알려진 더 높고 지속 가능한 파클리탁셀을 가능하게 할 수 있습니다
2018 년 7 월 10 일

슬롯 사이트 (WPI)의 연구원들은 Pacific Yew (의 유전자 엔지니어 세포에 더 나은 방법을 개발했습니다.taxus) Tree, 널리 사용되는 암 약물 인 Taxol 브랜드 이름으로 더 잘 알려진 파클리탁셀의 생산을 곱할 수 있습니다. 개발Susan Roberts, WPI의 화학 공학부 교수 및 책임자 인이 새로운 기술은 약물 제조 속도를 높일 수 있습니다.

세계 보건기구의 필수 의약품 모델 목록에 포함 된 파클리탁셀 (PTX)의 시장 가치는 매년 20 억 달러 이상입니다. 1970 년대에 항암제 (슬롯 분열을 차단함으로써 화합물이 작용 함)로 첫 번째로 확인되었으며, 1992 년 첫 번째 적용에 대한 FDA 승인을받은 Ovarian Cancer를 치료하고, 이제는 광범위한 종양과 AIDS 관련 카포시 육종을 치료하는 데 사용되며, 알츠 헤이머 병, 피부 질환 및 유출을 포함하여 다른 의학적 용도를 가질 수 있습니다.

Roberts and Dasia Aldarondo '19 인큐베이터에서 채취 한 태평양 유 (Taxus) 슬롯의 서스펜션 배양을 검사하십시오.

Roberts and Dasia Aldarondo '19 서스펜션 검사

태평양 yew (taxus) 슬롯의 문화

인큐베이터.

수년 동안, 곰팡이 감염 및 자연의 다른 스트레스 요인에 대한 태평양 유물을 방어하는 PTX는 나무의 껍질을 수확하고 처리하여 수율이 낮은 과정을 통해 얻어졌습니다. 단일 환자를 치료하기 위해 충분한 PTX를 생산하기 위해 3 살의 나무가 필요합니다. 또한 나무가 잘리고 가혹한 용매가 Ptx를 얻는 데 사용될 때 과정은 환경 적으로 비우호적입니다.

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최근 몇 년 동안 복잡한 공정은 대량 생산을 위해 쉽게 확장 될 수는 없지만 화합물을 화학적으로 합성하기위한 기술이 개발되었습니다. 세계의 대부분의 생산은 현재 유니 나무의 바늘에서 가져온 슬롯를 배양함으로써 달성됩니다. (실제로 로버츠는 PTX가 플랜트 슬롯 배양 기술을 통해 제조 된 세계에서 몇 안되는 상업용 제품 중 하나라고 지적했다.)

슬롯 배양을 사용하는 것은 Yew Bark에서 화학 물질 및 관련 화합물을 추출하는 것보다 더 친환경적인 방법이지만, 수율은 여전히 낮고 가변적이라고 Roberts는 지적했으며 생산 공정은 최적이 아닙니다. 이런 이유로, 과학자들은 유전자 공학 방법을 적용하여 유전자의 첨가 또는 제거를 통해 신진 대사를 조작하여taxus슬롯. 그러나 신뢰할 수 있고 안정적인 유전자 전달 방법을 찾는 것이 어려운 것으로 입증되었습니다.

저널의 최근 논문에서시험 관내 슬롯 및 발달 생물학 (Taxus 서스펜션 배양을위한 Agrobacterium 매개 변환 방법의 개발), Roberts와 그녀의 연구팀은 안정적으로 유 전적으로 엔지니어링하는 신뢰할 수있는 방법을 설명했습니다taxus셀, PTX 생산을 만들 수있는 프로세스 (

McKee와 Alarondo는 주사기를 사용하여 식물 슬롯를 담배 식물로 유전자로 변형시킬 수있는 미생물 인 Agrobacterium을 주사합니다. 그들은 동일한 기술을 사용하여 태평양 예 트리의 슬롯를 수정합니다.

McKee and Alarondo 주사기를 사용하여 주사

Agrobacterium, 유 전적으로 할 수있는 미생물

식물 슬롯를 담배 공장으로 변환합니다. 그들은를 사용합니다.

태평양 yee 트리의 슬롯를 수정하는 동일한 기술.

기타 식물 기반 약물) 더 빠르고 쉽고 친환경적이며 약물과 제품을 덜 비싸게 만듭니다. 이 과정에는로 알려진 박테리아의 사용이 포함됩니다.Agrobacterium,셀의 게놈을 변형시켜 궁극적으로 Ptx의 수율을 증가시키는 대사 변화를 초래합니다.

In her current research, funded by a $600,000 grant from the National Science Foundation, Roberts is taking a new approach that aims to eliminate cells in culture that do not produce high amounts of PTX. Part of that work

|taxus슬롯는 PTX 용 전구체 분자를 포함하여 수백 개의 화합물을 복제하고 제조하는 데 사용됩니다. 그녀는 유전자 공학을 통해 대사체 경로를 통제 된 방식으로 활용하여 대규모 생물 제조에 사용될 높은 생산 문화를 개발할 수 있기를 희망합니다.

Roberts는 슬롯 공학에 대한 다수의 접근 방식, 즉 외상 (유전자 공학을 통해), 슬롯 외 및 슬롯 간 슬롯 내 접근을 취합니다. 그녀는 설탕, 호르몬, 영양소 및 혼합 변수의 양을 변경하는 것이 PTX의 성장률과 생산에 영향을 미치는지 확인하기 위해 슬롯가 자라는 슬롯 외 환경을 공학하고 있습니다. 그녀는 또한 배양에서 슬롯 간의 의사 소통 신호를 변화시키는 것이 성능을 향상시킬 수 있는지 여부를 결정하기 위해 슬롯 간 상호 작용을 연구하고 있습니다. 최상의 슬롯주는 모든 관련 척도를 다루는 결합 된 전략을 사용하여 개발 될 가능성이 높습니다.

전 마스터 후보 인 McKee와 Abhi Adhikari는 유전자 총으로 알려진 입자 Bombarder를 사용하여 Taxus 슬롯를 유전자 변환합니다..

McKee and Abhi Adhikari, 전 마스터 후보

유전자 총이라고도하는 입자 Bombarder 사용

유전자 변환 슬롯 슬롯.

“우리는 슬롯에 의해 슬롯 경로가 어떻게 제어되는지 이해하려고 노력하고있어 우리가 가장 관심을 갖고있는 분자를 향해 생합성을 효과적으로 설계하고 직접 생합성을 지시 할 수 있습니다.”라고 Roberts는 말했습니다.

Roberts는 또한 다른 지리적 지역의 다른 나무뿐만 아니라 다른 종의 유료를보고 PTX 및 관련 화합물의 생산이 우수한 지 또는 엔지니어링 할 수있는 능력을 확인하고 있습니다.

“우리가 이미 달성 한 것은 1993 년 부터이 프로젝트를 수행 해 왔으며 PTX 식물 슬롯 문화에 대한 세계 최고의 전문가 인 Roberts는“우리가 이미 달성 한 것은 택시 생산을 일관되게 두 배로 늘릴 수 있습니다. “다양한 전략, 특히 방금 개발 한 유전자 공학 도구를 사용하여 생산이 많이 증가 할 것으로 예상 할 수 있습니다. 또한 실험실에서 개발하고있는 많은 기술은 다른 식물 기반 의약품의 생산을 가속화 할 수 있습니다. 우리는 식물에서 많은 약물을 생산할 수 있습니다. 우리는 식물에서 약물을 생산하는 과정에 대해 많은 것을 배우고 있습니다.

사무실 및 부서

Susan Roberts
Susan Roberts
제휴 교수,화학 공학
나에게 학생이 배우고 개발하는 것을 보는 것보다 더 흥미로운 것은 없으며 교수의 제목을 갖는 것보다 더 큰 특권은 없습니다. 제가 가장 좋아하는 부분은 연구 맥락에서 학생들을 멘토링하고 가르 칠 수 있다는 것입니다 - 생화학 공학에서[...]
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