I ricercatori hanno dimostrato che il loro enzima derivato dal lievito e dal baco da seta ha superato di gran lunga le fonti commerciali dell'enzima prodotto nei sistemi di espressione standard. Credito:KAUST; Heno Hwang
Un nuovo modo di produrre un enzima chiamato fucosiltransferasi VI (FTVI) in laboratorio potrebbe aiutare a migliorare il potenziale terapeutico dei trapianti di sangue cordonale.
Il sangue cordonale è attualmente utilizzato per trattare più di 80 condizioni potenzialmente letali, che vanno dal cancro e dall'immunodeficienza ai disordini metabolici e genetici. La terapia si basa sull'idea che le cellule staminali nel sangue cordonale si trasferiranno al midollo osseo, dove possono aiutare a ricostruire un sangue sano e un sistema immunitario che è stato danneggiato dalla malattia. Ma le cellule staminali del sangue cordonale non sono naturalmente esperte in questo processo, motivo per cui diversi produttori di farmaci si sono rivolti all'FTVI come un modo per migliorare la capacità di homing delle cellule.
FTVI è un enzima coinvolto nell'etichettare le cellule con le molecole di zucchero in un modo che altera i modelli di migrazione nel corpo. Negli studi clinici, le cellule staminali del sangue cordonale trattate con FTVI hanno mostrato un aumento dell'attecchimento dopo l'infusione in pazienti oncologici. Tuttavia, la maggior parte delle fonti commerciali di FTVI oggi disponibili ha solo un'attività enzimatica limitata. Più, tendono ad essere realizzati utilizzando vari sistemi di espressione che producono enzimi con bassa attività o sono costosi e generano bassi rendimenti.
Alla ricerca di una piattaforma di produzione migliore, un team guidato da Jasmeen Merzaban presso KAUST ha ingegnerizzato cellule di lievito e larve di bachi da seta per esprimere la versione umana di FTVI. Lavorando con collaboratori in Giappone, I ricercatori KAUST di diversi team si sono riuniti per ideare uno schema di purificazione per ottenere l'enzima ad alte rese; hanno quindi testato l'efficienza con cui il prodotto finale potrebbe alterare le cellule staminali umane.
Due sistemi di espressione, un baco da seta e un lievito, hanno dimostrato di produrre quantità significative di enzimi che sono migliori degli enzimi commerciali attualmente disponibili che aiutano nei trapianti di sangue cordonale. Credito:Al-Ammodi et al., KAUST, Heno Hwang
I ricercatori hanno dimostrato che il loro FTVI derivato da lievito e baco da seta ha superato di gran lunga le fonti commerciali dell'enzima prodotto nei sistemi di espressione standard. "Ora, questi enzimi possono essere utilizzati ex vivo su cellule staminali per potenziare la loro migrazione verso il midollo osseo durante un trapianto, "dice Merzaban.
In alternativa, i ricercatori potrebbero sfruttare il nuovo FTVI prodotto da lievito e baco da seta per gli sforzi di screening dei farmaci. Primo autore dello studio, Asma Al-Amoodi, sottolinea che molti tumori metastatici mostrano una maggiore attività di FTVI e di enzimi simili. "Potremmo immaginare di utilizzare tali enzimi per lo screening di inibitori di piccole molecole che bloccano le metastasi, " lei dice.
