Inżynieria procesowa pomoże w terapiach nowotworowych

20-02-2017

Naukowcy z Politechniki Łódzkiej oraz Uniwersytetu Technicznego w Dortmundzie pracują nad innowacyjną technologią uzyskiwania w bioreaktorach przeciwciał, które pomogą w zwalczaniu nowotworów. Międzynarodowy projekt przedstawia prof. Andrzej Górak z Katedry Inżynierii Środowiska na Wydziale Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska PŁ oraz z DTU Dortmund. 

 

Pracuje Pan nad procesami służącymi do uzyskiwania w bioreaktorach przeciwciał wykorzystywanych w terapiach nowotworowych. Jaki udział miała inżynieria procesowa przy opracowywaniu tej technologii?

Najbardziej znanym sposobem zwalczania nowotworów jest chemioterapia, którą niszczy się komórki nowotworowe, ale niestety przy tym także te zdrowe. Natomiast przeciwciała, szczególnie przeciwciała monoklonalne, atakują tylko komórki nowotworowe, dlatego nazywane są golden bullets czyli złotymi kulami. Niestety, ich wadą jest bardzo wysoka cena, gram kosztuje czasami kilkaset razy więcej niż gram złota. Przeciwciała pozyskiwane z biomasy, w której się znajdują, są tam w bardzo małym stężeniu - kilkadziesiąt gramów w litrze. Nasza technologia, której podstawy leżą w inżynierii procesowej, polega na tym, że do biomasy dodaje się specjalne rozpuszczalniki polimerowe. Ich działanie pozwala wydobyć przeciwciała z biomasy tak, by można je było oczyścić i stosować do produkcji leków.

Na czy polega innowacyjność opracowanych technologii?

Po pierwsze koszty wytwarzania przeciwciał chcieliśmy zredukować dziesięciokrotnie. Po drugie skróciliśmy o ok. 30%. czas dochodzenia od prototypu do produkcji pilotażowej. Uzyskanie przeciwciał wspomagających leczenie nowotworów będzie więc tańsze i szybsze.

Z czego przygotowywana jest biomasa?

Przeciwciała monoklonalne znajdujące się w biomasie wytwarzane są na przykład w komórkach jajnika chomika chińskiego.

Jakie procesy umożliwiają oczyszczanie przeciwciał? Najczęściej stosowane są procesy membranowe. Membrana, będąca zazwyczaj ciałem stałym, funkcjonuje tak, że w jedną stronę selektywnie przepuszcza jakiś składnik, jak na przykład parę wodną w goretexie. W przypadku przeciwciał monoklonalnych, pozostają one na powierzchni membran, a wszystkie inne składniki przez nią przenikają. Inna technika, ekstrakcyjna, polega na tym, że do biomasy dodaje się rozpuszczalnik, w którym przeciwciała rozpuszczają się lepiej niż w biomasie. 

Czy aparatura i rozpuszczalniki zastosowane w projekcie były już wcześniej wykorzystywane?

W tym projekcie zbudowano prototypy nowych urządzeń. Niektóre z nich zostały opatentowane. Obecnie część technologii, które opracowaliśmy, jest stosowana w firmie Bayer. Rozpuszczalniki oraz metody mieszania i oczyszczania przeciwciał zostały specjalnie stworzone dla potrzeb projektu.

Jak długa jest jeszcze droga do leków, które pomogą pacjentom?

Zwykle od momentu satysfakcjonujących wyników badań, dających nadzieję, że dana substancja może zwalczyć chorobę, do momentu jej zakupu w postaci leku upływa 10 lat. Mamy już technologię do oczyszczania biomasy i uzyskania przeciwciał, jednak sądzę, że potrzeba jeszcze około 5 lat, by wejść w fazę produkcji i przejść przez ścieżkę legislacyjną.

Czy na świecie są prowadzone podobne badania?

Naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Dortmundzie i Politechniki Łódzkiej współpracują z dwiema dużymi firmami farmaceutycznymi, ale oczywiście istnieją również inne firmy, które prowadzą podobne badania. Trzeba zauważyć, że każda firma opracowuje różne rodzaje przeciwciał. Jedne są stosowane do leczenia nowotworów, inne do zwalczania choroby Alzheimera – każde przeciwciało wymaga specjalnej technologii oczyszczania.

Jest Pan autorem słownika z dziedziny ochrony środowiska. Skąd pomysł na jego opracowanie? 

W przeszłości założyłem z prof. Jerzym Buzkiem polsko-niemiecką sieć współpracy w dziedzinie ochrony środowiska, w której ważną rolę odegrała Politechnika Łódzka. Polsko-niemiecki słownik ochrony środowiska to jeden z efektów tego projektu. Na jego wydanie udało mi się zdobyć dofinansowanie z Niemieckiej Fundacji Ochrony Środowiska. Słownik jest użyteczny, między innymi, dlatego, że w tych dwóch językach jest wiele różnic w klasyfikacjach, opisach technologii, a także procesach legislacyjnych.

Warto być naukowcem, ponieważ...  ... ma się do czynienia zawsze z czymś nowym. Można na niewielkim wprawdzie odcinku, ale próbować zmieniać świat. Warto również dlatego, że mam często okazje współpracować z inspirującymi ludźmi o olbrzymiej wiedzy..