Плесневые грибки с внедрёнными генами вырабатывают лекарства прямо из панцирей ракообразных

Фармацевтическое средство NANA в 50 раз дороже золота. Учёные из Венского технологического университета (Австрия) разработали новый метод получения этого вещества из хитина — очень дешёвого натурального ресурса. Сам процесс стал возможен благодаря генетически изменённой грибковой плесени Trichoderma.

Обычно грибковая плесень не вызывает положительных эмоций, но теперь это недоразумение может быть использовано как «химическая фабрика». В столичном австрийском вузе сумели внедрить бактериальные гены в геном грибка Trichoderma. С тех пор он «научился» производить очень важный для фармацевтической промышленности химикат. Любимое же лакомство самого грибка, из которого сформированы, например, панцири всех ракообразных, находится в природе в изобилии. Речь, разумеется, идёт о хитине.

Вирусные инфекции, как правило, лечатся антивирусными препаратами, которые нередко являются производными 2-ацетилнейраминовой кислоты (NANA). NANA, которую можно получить из натуральных источников сырья или синтезировать, в 50 раз дороже золота и стоит примерно €2 000 за грамм. Биотехнологи, ведомые Астрид Мах-Айгнер, нашли новый, экологически безопасный способ производства NANA.

Грибок Trichoderma, наш старый знакомый, живущий в почве, на лугах и деревьях, способен поедать хитин, и это как раз то, чем он занимается в почве. Всё это сделало Trichoderma очень интересным кандидатом для исследовательского проекта. Для того чтобы заставить грибок производить желаемый химпродукт, в его геном были внедрены бактериальные гены. Г-жа Мах-Айгнер поясняет, что обычно Trichoderma разлагает хитин на мономерные аминосахара. Благодаря новым генам в привычный процесс расщепления добавляются две новые стадии, что в итоге приводит к образованию желаемого фармпродукта — NANA.

После целлюлозы хитин считается самым распространённым биополимером на земле. Он входит в состав панцирей ракообразных, в твёрдые оболочки насекомых, содержится в материалах раковин улиток и головоногих моллюсков. По самым приблизительным оценкам, в одном только Мировом океане ежегодно образуются миллиарды тонн хитина, то есть в несколько сотен раз больше, чем общая масса всего населения земного шара. Всё это делает хитин очень устойчивым ресурсом для промышленного химического синтеза.

Новый сорт Trichoderma, выведенный венскими химиками, может культивироваться в биореакторах и вырабатывать драгоценную NANA из хитина. Предложенный процесс запатентован и будет использоваться для дешёвого и экологически дружественного производства фармацевтических веществ в промышленных масштабах в самом ближайшем будущем.

Более подробно результаты исследования рассмотрены в статье, опубликованной в журнале Microbial Cell Factories.

Подготовлено по материалам Венского технологического университета.

{mossh}