Как из риса получить человеческую кровь

Учёные нашли способ выработки человеческого сывороточного альбумина из зёрен риса.

Одними из самых важных компонентов нашей крови являются альбумины. Это белки сыворотки, которые составляют более половины всех белков плазмы. Альбумины определяют общие физико-химические свойства крови, а также служат важными молекулами-транспортировщиками: они связывают липиды, липидные гормоны, ряд антибиотиков и множество других лекарств и биомолекул. При некоторых заболеваниях случается падение уровня альбумина в крови, и тогда требуется срочно восполнить запас этого белка (недостаток альбумина наблюдается, например, при циррозе печени и геморрагическом шоке). Наконец, альбумин используется при производстве вакцин и лекарств, которые отправляются в организм, уже будучи соединёнными с белком-носителем. При этом, конечно, используется человеческий сывороточный альбумин.

К сожалению, несмотря на высокую востребованность альбумина — и в то же время благодаря ей — его производство не может удовлетворить все потребности. Основным «сырьём» для получения альбумина является человеческая кровь. Но получить её достаточное количество по понятным причинам не всегда бывает возможно. Кроме того, эта кровь может быть загрязнена вирусными инфекциями, что делает её не вполне пригодной для производства медицинских препаратов белка.

Исследователи уже давно бьются над этой проблемой, и самым очевидным тут представляется следующее: поступить с альбумином, как с инсулином, то есть заставить какой-то другой организм (к примеру, бактерию) производить человеческий белок. По разным причинам учёным пришлось перебрать самые различные организмы, от дрожжей до коровы.

Исследователи из Уханьского университета (Китай) сообщают в журнале PNAS, что они знают, как без особенных затрат и трудностей с очисткой получать много человеческого альбумина. Хотя попытки заставить растения производить этот белок не прекращаются вот уже почти двадцать лет, при этом никак не удавалось добиться высокой продуктивности. На первый взгляд, китайские исследователи сделали то же, что и многие до них: вставили в геном растения ген человеческого альбумина. Но тут есть одна тонкость: на сей раз целью исследователей было заставить этот белок синтезироваться в семенах риса.

Человеческий ген активировался в растении в момент образования семян. Поскольку семена представляют собой склад питательных веществ для зародыша, в них очень много всего. Альбумина в семенах тоже с избытком. По словам учёных, доля человеческого белка в «урожае» составила 10% от белкового содержания семян. На сегодня это действительно лучший результат. Полученный таким образом альбумин в предварительных экспериментах не отличался от «естественного», очищенного из плазмы крови. Два белка идентичны по физическим и химическим характеристикам и, что более важно, одинаково проявили себя в медицинских тестах, будучи введены крысам с болезнью печени. Человеческий белок, синтезированный растением, так же смягчал симптомы цирроза, как и натуральный.

Новый способ получения человеческого альбумина сочетает дешевизну, эффективность и простоту очистки белка; его можно получить много и не беспокоиться о вирусном загрязнении донорской крови.

Хотя сама по себе идея получать белки крови из растения может показаться странной, хочется верить, что клинические испытания «человеческо-рисового» альбумина пройдут успешно, и дефицит этого белка в медицине быстро исчезнет. Кто знает, возможно, вообще все белковые компоненты крови в будущем можно будет создавать при помощи растений.

Подготовлено по материалам Nature News.