Порівняльна характеристика біотехнологічних підходів до отримання рекомбінантних цитокінів людини у бактеріальних системах експресії

Abstract

Проблематика. Цитокіни забезпечують зв’язок між клітинами і відіграють важливу роль у модуляції вродженої та адаптивної імунної відповіді. Будучи медіаторами, вони активні в дуже невеликих кількостях і впливають на безліч біологічних процесів: ембріональний розвиток, неспецифічну та специфічну імунну відповідь, зміни когнітивних функцій тощо. Для отримання препаратів цитокінів зазвичай використовують рекомбінантні мікроорганізми. Перспективи терапевтичного застосування рекомбінантних цитокінів обумовлюють актуальність створення нових і вдосконалення існуючих технологій їх біосинтезу, виділення та очистки. Мета. Аналіз і порівняння біотехнологічних підходів до отримання рекомбінантних цитокінів людини, на основі сучасних літературних даних, та визначення перспективних шляхів підвищення ефективності технологій їх одержання. Методика реалізації. Аналіз і систематизація сучасних наукових праць, присвячених виробництву рекомбінантних цитокінів, із визначенням особливостей перебігу процесу їх біосинтезу та порівняльна характеристика різних продуцентів. Результати. Найчастіше для отримання рекомбінантних цитокінів використовують системи експресії на основі бактерій Escherichia coli, оскільки вони найкраще досліджені, дають можливість забезпечити високий вихід цільового продукту. Їх біосинтез зазвичай здійснюється способом періодичної ферментації з підживленням, а до складу живильного середовища можна додавати стимулятори біосинтезу різного походження. Бактерійні продуценти мають низку недоліків: накопичення цільового білка найчастіше відбувається у формі тілець-включень і актуальним залишається питання контамінації таких препаратів бактеріальними ендотоксинами. Для невілювання цих недоліків вдаються до оптимізації процедур виділення та очистки рекомбінантних білків. Висновки. Одним із перспективних напрямів сучасних досліджень з виробництва рекомбінантних цитокінів є різноманітні технології отримання цільового білка в розчинному вигляді. Проте складність цієї задачі полягає у відсутності можливості створення універсального методу і в необхідності індивідуального підходу залежно від продуцента і кінцевого продукту. Також перспективними є дослідження зі збільшення виходу цільового білка завдяки зміні умов культивування та складу живильного середовища, усуненню зараження його ендотоксинами та пошуку альтернативних бактеріальних систем експресії.

Keywords

• Cytokines
• Bacterial producers
• Bacterial expression systems
• Recombinant proteins
• Biosynthesis