За последние десятилетия медицина сделала большой шаг вперёд в области разработки эффективных вакцин и лекарственных препаратов против различных заболеваний. Однако очень часто вспышка инфекции случается в удалённых труднодоступных районах планеты, и невозможность быстро доставить и правильно хранить препараты сводит на нет усилия разработчиков.
Команда исследователей из Гарвардского университета решила использовать нестандартный подход к проблеме и разработала набор, который позволяет быстро и легко изготавливать лекарства там, где они необходимы. Особенно важно, что компоненты смесей не нужно хранить в холодильнике, а процесс создания препарата не требует электроэнергии. Всё, что необходимо сделать – смешать определённые компоненты и добавить воду.
Чтобы наладить биомолекулярное производство в полевых условиях, были разработаны лиофилизированные гранулы, которые содержат два типа молекулярных машин. Эти элементы могут объединяться друг с другом разными способами для получения различных соединений.
Последнее исследование основано на работе 2014 года, в которой было показано, что молекулярные машины, выполняющие процесс транскрипции и трансляции по принципу ДНК и РНК, могут работать вне клетки. Один тип машин способен синтезировать необходимое вещество, также как с помощью ДНК синтезируются белки. Машины второго типа содержат инструкции, необходимые для запуска производства. Именно от них зависит, какое вещество будет штамповать молекулярный станок.
"Такой подход при минимальном обучении даст врачам, работающим в отдалённых районах без источников электричества, терапевтические и диагностические инструменты", – говорит первый автор исследования Кит Парди (Keith Pardee), который сейчас работает в Университете Торонто. – В настоящее время широкое использование лекарственных средств на основе белка ограничено необходимостью их постоянного охлаждения, что является проблемой для многих районов мира".
Гранулы могут храниться до года при комнатной температуре, что облегчает их перевозку и использование. Стоимость производства одного микролитра препарата составляет около трёх центов, что делает новую технологию доступной для использования в самых бедных странах.
Смешивая разные гранулы, можно получить широкую линейку вакцин, антимикробных пептидов и конъюгатов антител. Полученную смесь можно вводить пациентам перорально, с помощью инъекций или нанесением на кожу. Как сообщается в статье, опубликованной в издании Cell, учёные успешно синтезировали и испытали на грызунах вакцину от столбняка.
В дальнейшем команда планирует использовать новый метод для создания вакцин от гриппа, антител против пищевых отравлений и антимикробных средств для дезинфекции ран.
