Il lievito produce per la prima volta la DNasi1 umana
La proteina umana è attualmente prodotta solo in cellule di mammifero, con notevole dispendio di energie e denaro
La proteina DNase1 è uno degli agenti biologici più antichi della storia: È in commercio dal 1958 e oggi viene utilizzata, tra l'altro, per il trattamento della fibrosi cistica. Tuttavia, la sua produzione in cellule immortali di criceto richiede un notevole sforzo. Questo processo è anche costoso. Sarebbe molto più conveniente produrlo con cellule di lievito poco esigenti. Un'équipe del Dr. Markus Napirei del Dipartimento di Anatomia ed Embriologia Molecolare dell'Università della Ruhr di Bochum, guidata dalla professoressa Beate Brand-Saberi, è riuscita a ottenere questo risultato per la prima volta. "Questo è il risultato di anni di lavoro e potrebbe gettare le basi per la produzione di DNasi1 umana nel lievito come agente biologico", afferma il ricercatore. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista PLOS One il 29 aprile 2025.
Aiuti popolari
Il lievito Pichia pastoris è un ausilio popolare per la produzione di agenti biologici terapeuticamente efficaci. L'informazione genetica della proteina desiderata viene impiantata nelle cellule di lievito con un impulso elettrico attraverso una molecola di DNA artificiale prodotta in laboratorio. Le cellule di lievito integrano poi stabilmente questa molecola nel loro genoma, la leggono e rilasciano la proteina in essa codificata. "I vantaggi del lievito rispetto alle cellule di mammifero sono condizioni di coltura economicamente vantaggiose, un alto tasso di riproduzione senza la necessità di immortalizzare le cellule e una minore suscettibilità agli agenti patogeni", spiega Napirei.
Nella sua tesi di dottorato, Jan-Ole Krischek, supervisionato da Napirei e dal professor Hans Georg Mannherz, è riuscito a esprimere la DNasi1 umana in Pichia pastoris, a pulirla e a caratterizzarla per la prima volta. I ricercatori sono rimasti sorpresi dal fatto che il lievito ha prodotto una quantità di DNasi1 umana notevolmente inferiore rispetto alla DNasi1 di topo che era stata utilizzata come guida, sebbene entrambe le proteine condividano l'82% della loro struttura primaria. "Questo è in parte dovuto agli specifici comportamenti di ripiegamento delle due proteine", spiega Napirei. Per quanto riguarda le caratteristiche biochimiche e funzionali, la DNasi1 del topo funge in qualche modo da modello per le isoforme di DNasi1 umana adattate farmacologicamente e attualmente in fase di sviluppo.
Uno strumento redditizio
La DNasi1 è una proteina presente nelle secrezioni e nei fluidi corporei. Il suo scopo è quello di degradare il DNA privo di cellule che l'organismo può poi smaltire o riciclare. L'organismo può rilasciare DNA dalle proprie cellule e dai microrganismi in vari punti che, in determinate circostanze, inducono sintomi di malattia, come quelli che si verificano nella fibrosi cistica. Questa malattia provoca un muco bronchiale duro che contiene anche DNA. L'enzima umano DNase1 è stato prodotto da cellule epiteliali ovariche di criceti e commercializzato dal 1993. La DNasi1 inalata liquefa il muco bronchiale carico di DNA e quindi viscoso, rendendolo più facile da espellere.
La DNasi1 potrebbe essere utilizzata anche in altri processi patologici. Questa endonucleasi è un fattore importante nella rimozione delle trappole extracellulari (NET) dei neutrofili, che servono principalmente a immobilizzare i patogeni batterici. In caso di sepsi, ma anche di una grave infezione da SARS-CoV-2, si assiste a un aumento patologico della formazione di NET e di microtrombi che contengono alti livelli di componenti NET. "Potrebbe essere utile utilizzare la DNasi1 per sciogliere meglio questi microtrombi che contengono DNA", spiega Napirei. Un altro esempio è l'uso della DNasi1 per dissolvere la trombosi di un'arteria cerebrale in caso di ictus ischemico, che gli studi clinici stanno attualmente esplorando.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Altre notizie dal dipartimento scienza
