Terapie

Un nuovo studio testa farmaco ricavato dalla lattuga

lattugaQuesta notizia direttamente non riguarda i diabetici, ora, ma aspettate a leggerla e rimarrete molto colpiti.

I biofarmaci o farmaci basati su proteine intere, sono costosi da realizzare e richiedono la refrigerazione per essere memorizzati.  Insulina, per esempio, è insostenibile e inaccessibile alla maggior parte della popolazione mondiale.

Presso la School of Dental Medicine nell’Università della Pennsylvania, Henry Daniell e colleghi hanno lavorato per superare questi ostacoli utilizzando un sistema a base vegetale che rende i farmaci a lunga conservazione. In uno studio pubblicato sulla rivista Biomaterials, i ricercatori hanno confermato la fattibilità del loro metodo per l’approvazione della FDA e quindi l’uso umano, producendo un efficace farmaco che promuove la tolleranza ai fattori di coagulazione, e potrebbe essere preso dai pazienti emofiliaci, con foglie di lattuga liofilizzate.

Questa è la prima volta che un gruppo di ricercatori ha dimostrato la fattibilità commerciale della produzione di un farmaco a basso costo basato su piante intere.

“Questa è una pietra miliare nel nostro campo: fare un farmaco pienamente funzionale nelle piante, produrlo su larga scala e in quantità sufficienti per gli studi clinici umani”, ha detto Daniell.

Daniell è professore e preside ad interim del Dipartimento di Biochimica di Penn, ed è autore dello studio. In collaborazione con L’Università della Florida, guidata da Roland Herzog

Lo studio si basa su precedenti lavori fatti dal gruppo di Daniell che dimostrano la capacità di utilizzare le piante geneticamente modificate per introdurre una proteina nel corpo che avrebbe insegnato il sistema immunitario a tollerare i fattori di coagulazione che sono dati come trattamento per l’emofilia.

Normalmente, dal 20 al 30 per cento delle persone che ricevono infusioni di fattore di coagulazione sviluppano anticorpi che interferiscono con il trattamento. Il precedente studio, pubblicato sulla rivista Blood, si concluse con successo e addirittura invertì la produzione di questi inibitori del fattore di coagulazione tramite il farmaco a base di piante nei topi affetti da emofilia A.

Questo studio ha utilizzato come piattaforma una pianta di tabacco per far “crescere” il farmaco. Per adottare questo approccio negli esseri umani, però, la squadra di Daniell sapeva di aver bisogno di usare una specie di pianta diverse.

Hanno lanciato il lavoro con lattuga, che ha richiesto utilizzando un vettore genetico completamente diverso per introdurre il gene terapeutico nel DNA della cellula vegetale, come il costrutto del tabacco non avrebbe funzionato in una specie diversa. Dopo aver identificato un vettore compatibile, hanno usato un protocollo simile a loro lavoro precedente, bombardando le foglie di lattuga con una fusione della proteina terapeutica, il fattore IX della coagulazione, o FIX, con tossina colerica B in subunità, che permette alla proteina di raggiungere il sistema immunitario. Hanno quindi valutato le piante che ne derivano per coloro che hanno l’alto e poi è cresciuto quelle piante a maturità.

Il passo successivo è stato quello di garantire che il farmaco fosse reso conservabile. Per fare questo, hanno liofilizzato il materiale vegetale, macinato e analizzato la polvere fine risultante per i livelli di espressione della proteina di fusione e determinare la dose appropriata  per valutarne l’efficacia.

“Uno dei principali risultati del nostro studio è che abbiamo trovato il nostro farmaco essere efficace attraverso almeno un intervallo del dosaggio in 10 volte”, ha detto Daniell.

Tale flessibilità è importante per la traduzione del farmaco negli esseri umani, e da come ci possono essere variazioni individuali nel modo in cui un farmaco viene metabolizzato nell’intestino e le cellule vegetali sono ripartite per batteri commensali.

Nel lavoro, i ricercatori hanno usato due sistemi di coltivazione diverse. Uno era nella serra del campus Pennovation: un impianto ad alta tecnologia che fa crescere la pianta nel suolo e utilizza la luce naturale. Il secondo è stato l’impianto Fraunhofer Stati Uniti, che replica più da vicino come un impianto di produzione farmaceutica commerciale, utilizzando un sistema idroponico e illuminazione artificiale.

“Nonostante il fatto che le piante in serra ricevevano 50 volte più luce, la resa Fraunhofer era abbastanza vicina alla nostro obiettivo”, ha detto Daniell. “In 1000 piedi quadrati si potrebbero produrre 36.000 dosi.”

Un sistema idroponico potrebbe facilmente essere scalato con l’aggiunta di rack pere l’uso dello spazio verticale, che una serra tradizionale non poteva fare. I ricercatori sono stati in grado di raccogliere un nuovo lotto di prodotti farmaceutici contenenti lattuga ogni quattro-sei settimane.

Con questo studio, che conferma la vitalità di una produzione biofarmaceutica a base vegetale su scala commerciale, i ricercatori hanno eliminato diversi ostacoli costosi che frenano lo sviluppo dei farmaci proteici tradizionali. Il metodo non richiede fermentatore, senza purificazione per assicurare la sterilità e nessuna catena fredda per mantenere il farmaco in frigorifero. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che le loro capsule rimangono efficaci e attive per due anni, garantendo il prodotto nella lunga conservazione e i pazienti potrebbe teoricamente assumere il farmaco da casa.

“Non solo abbiamo mostrato un risultato davvero traslazionale per aiutare i pazienti emofilici”, ha detto Daniell, “ma questo cambia anche il modo in cui pensiamo alla distribuzione dei farmaci a base di proteine ??nei pazienti umani.

“Gli attuali trattamenti per la formazione dell’inibitore in emofiliaci costano quasi un milione di dollari e non sono accessibili per un segmento significativo della popolazione dei pazienti”, ha detto, “ma il nuovo farmaco è seriamente più economico e può offrire anche una soluzione migliore per il trattamento dei pazienti emofilici. Il più importante, lo sviluppo di una piattaforma a basso costo per la distribuzione del farmaco renderà queste medicine a prezzi accessibili per la grande maggioranza della popolazione mondiale. ”

Fonte: Biomaterials