„Priešais Esther Oluwagbenga ant mėlyno trikojo guli kiaušinis. Lukšte išpjautas mažas trikampis langelis. Kai dr. Oluwagbenga po mikroskopu įdeda šią skylutę, ji pamato, viduje esantį, viščiuko embrioną.
Trečią savo egzistavimo dieną embrionas išsivysto į difuzinį debesį, kurio centre plaka smeigtuko galvutės dydžio širdis. Ląstelės juda raudonomis arterijomis su pertrūkiais, kaip piko valandos eismas.
Dr. Oluwagbenga, biotechnologijų startuolio „Neion Bio“ mokslininkas, yra vienas iš nedaugelio mokslininkų pasaulyje, gebančių atlikti injekcijas į vištos embriono arteriją. „Kai pirmą kartą pamačiau, kad kažkas tai daro, buvau apstulbęs“, – sako dr. Oluwagbegna. „Labai norėjau išmokti, kaip tai padaryti. Bet tai buvo daug sudėtingiau, nei maniau.
Praktikuojuosi bent du kartus per savaitę.“
Norėdama pademonstruoti šią nepaprastą operaciją, ji nuo lentynos kabliuko nuima ilgą plastikinį vamzdelį ir vieną galą įkiša į burną. Kitame gale įkišama adata, pripildyta mėlynų dažų.
Žiūrėdama į embrioną kompiuterio monitoriuje, ji per kiaušinio lukšto langelį įveda adatą į embrioną ir galiausiai į arteriją. Švelniai įkvėpdama, ji įstumia dažus į kraujagyslę. Viščiuko širdžiai plakant, jo kraujotakos sistema virsta mėlynu gobelenu.
Dr. Oluwagbegna pritaiko šį naujai atrastą įgūdį „Neion Bio“ misijoje: vištų kiaušinius paversti vaistų fabrikais. Ji ir jos kolegos genetiškai modifikuoja paukščius, kad šie gamintų medicininius junginius.
Mokslininkai tris dešimtmečius bandė gaminti vaistus kiaušiniuose, tačiau iki šiol rezultatai buvo menki. Maisto ir vaistų administracija (FDA) Jungtinėse Valstijose patvirtino tik vieną vištose gaminamą vaistą. „Kanuma“, vaistas nuo retos kepenų ligos, gavo žalią šviesą 2016 m. – jo metinės išlaidos vienam pacientui siekė 310 000 USD.
Tačiau nuo to laiko daugybė atradimų leido sukurti vištas. mažiau vargo. „Jis labai patobulėjo“, – teigė Ken-Ichi Nishijima, Nagojos universiteto Japonijoje biologas.
2024 m. įkurta „Neion Bio“ ketvirtadienį išniro iš slaptos veiklos ir paskelbė apie susitarimą su didele farmacijos bendrove dėl trijų junginių kūrimo. Pranešime bendrovė nenurodė, su kokiais vaistais dirbs.
Bendrovės įkūrėjas Samas Levinas teigė, kad kiaušinių naudojimas vaistams gaminti gali sumažinti jų kainą iki dešimtadalio ar net šimtadalio dabartinių išlaidų.
„Tai medicininė tiekimo grandinė, kuri veikia grūdais ir vandeniu“, – sakė jis.
Daugelis pasaulyje perkamiausių vaistų, tokių kaip vaistas nuo vėžio „Keytruda“ ir vaistas nuo artrito „Humira“, yra dideli, sudėtingi baltymai. Mokslininkai negali jų susintetinti cheminėmis reakcijomis. Vietoj to, jie kuria ląsteles iš kininių žiurkėnų kiaušidžių, kad pagamintų vaistus.
Kininių žiurkėnų kiaušidžių pasirinkimas buvo istorinis atsitiktinumas. XX a. pradžioje Pekino universitetų mokslininkai norėjo gyvūnų tyrimams. Nepavyko gauti laboratorinių pelių iš Vakarų, todėl jie gaudė žiurkėnus iš aplinkinių laukų.
Galiausiai žiurkėnai pasirodė esą tokie naudingi, kad juos gavo ir amerikiečių mokslininkai. O šeštajame dešimtmetyje genetikas Theodore'as Puckas atrado, kad jų kiaušidžių ląstelės padarė kažką praktiškai negirdėto tarp žinduolių ląstelių: jos lengvai augo Petri lėkštelėje.
Mokslininkai toliau naudojo kiaušidžių ląsteles DNR tyrimams, o devintajame dešimtmetyje mokslininkai atrado, kaip jas modifikuoti papildomais genais ir tada surinkti iš tų genų pagamintus baltymus.
Šiandien kinų žiurkėnų ląstelės auga didžiulėse plieninėse talpyklose, gamindamos Keytruda ir daugelį kitų vaistų. Tačiau vaistų gamyba iš šių ląstelių nėra paprasta. „Galiausiai aplink jas sukuriame kinų žiurkėno kiaušidę“, – sakė dr. Levinas.
Kad ląstelės klestėtų savo talpyklose, technikai turi pridėti sudėtingą ingredientų mišinį ir išmesti susidarančias atliekas. Vieno gramo vaistų gamyba gali kainuoti šimtus ar tūkstančius dolerių.
Net ir patalpos, reikalingos ląstelėms auginti, kainuoja neįtikėtinai brangiai. Praėjusiais metais „Merck“ pradėjo gamyklos statybą Delaveras gamins „Keytruda“. Bendrovė jam sukurti išleis 1 milijardą dolerių.
Iki 1990-ųjų kai kurie mokslininkai svarstė, ar vištų kiaušiniai galėtų būti geresnis būdas gaminti kai kuriuos iš šių vaistų. Skirtingai nuo kininių žiurkėnų kiaušidžių ląstelių, vištų kiaušiniai yra įspūdingi baltymų gamintojai. Vieno kiaušinio baltyme yra net šeši gramai baltymų. „Kiaušiniai gali veikti kaip savarankiški bioreaktoriai“, – sakė Jae Yong Han, Seulo nacionalinio universiteto biologas.
Tačiau kiaušinius paversti vaistų gamyklomis buvo lengviau pasakyti nei padaryti.
„Technologija buvo labai sudėtinga“, – sakė Michael McGrew, Roslyn instituto Edinburge biologas, kuris yra „Neion Bio“ patariamosios tarybos narys. Dažniausiai technologijai nepavykdavo tinkamai modifikuoti vištų DNR, todėl prireikdavo metų bandymų ir klaidų, kad būtų sukurti paukščiai, kurie galėtų patikimai gaminti vaistus.
Dr. McGrew padėjo sukurti geresnius metodus. Jis pasinaudojo tuo, kad ankstyvojo paukščio embriono kraujyje cirkuliuoja spermos ir kiaušinėlių ląstelės, tik vėliau migruojančios į jo lytinius organus. Dr. McGrew buvo pirmasis, sukūręs metodus, kaip iš viščiukų embrionų ištraukti šias vadinamąsias pirmykštes gemalo ląsteles ir vėliau jas auginti milijonais.
Ši pažanga leido mokslininkams atlikti tikslias pirmykštių gemalo ląstelių DNR manipuliacijas. Pastaraisiais metais keli mokslininkai įkūrė įmones, kurios pasinaudojo šiais naujais metodais, įskaitant dr. Hano įkurtą „Avinnogen“ ir „Neion Bio“.
Norėdama sukurti savo pirmąjį modifikuotų vištų pulką, „Neion Bio“ komanda įterpė genus į pirmykštes gemalo ląsteles, kad kiaušinių baltymuose būtų pagamintas vaistas. Dr. Oluwagbenga ir jos kolegos suleido pritaikytas ląsteles į viščiukų embrionų kraują. Jie užklijavo kiaušinio lukšto langelius lipnia juosta ir laukė, kol viščiukai išsiris.
Pirmieji viščiukai išsirito rugsėjį. Dabar „Neion“ turi 50 modifikuotų leghorn gaidžių pulką.
Šiuo metu „Neion Bio“ tyrėjai tikrina gyvūnų spermą, kad įsitikintų, jog jie turi modifikuotus genus. Gaidžiai tada poruosis su paprastomis leghorn vištomis.
„Kita karta bus mūsų vištos, kurios gamins mūsų baltymus“, – sakė Svenas Bocklandtas, „Neion Bio“ vyriausiasis mokslo pareigūnas.
Tyrėjai pritaikė savo vištų DNR taip, kad jose būtų gausu reikalingų ir kiekviename kiaušinyje esančių baltymų. Dr. Levinas apskaičiavo, kad norint patenkinti pasaulinę „Humira“ paklausą, prireiktų vos 3900 vištų. O jų laikymo ūkiuose kaina būtų šimtadalį kininių žiurkėnų kiaušidžių fabriko kainos.
Dr. Nishijima, kuris nedalyvauja „Neion Bio“, teigė, kad bendrovės planas yra „komerciškai įmanomas“. Tačiau jis matė tam tikrų kliūčių sėkmei. Penki ar šeši mėnesiai, per kuriuos višta pasiekia brandą, yra ilgas laukimas įmonėms, svarstančioms, ar gyva vaistų gamykla veiks taip, kaip planuota.
„Laikas yra problema“, – sakė dr. Nishijima.
Dr. Bocklandtas ir jo kolegos atlieka eksperimentus, kad išspręstų šį iššūkį. Užuot manipuliavę viščiukų embrionais, jie įsivaizduoja darbą su suaugusiomis vištomis. Jie paukščiams suleisdavo virusus, kurie pernešdavo genus į liaukas, gaminančias kiaušinių baltymus. Kai tik tie genai pasiekdavo savo paskirties vietą, vištos nedelsdamos pradėdavo gaminti vaistą ir pakuoti jį į kiaušinius.
„Iš esmės mes dirbame su savotiška genų terapija vištoms“, – sakė dr. Bocklandt.“ [1]
1. How to Turn a Chicken Egg Into a Drug Factory. Zimmer, Carl. New York Times (Online) New York Times Company. Mar 26, 2026.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą