Якщо виготовляти білкові ліки в олійних розчинах, їх можна буде зберігати за кімнатної температури

Нова технологія зберігання дозволяє забезпечити стабільність ліків і вакцин на основі білка за відсутності холоду. Відкриття, зроблене дослідниками з Університету штату Пенсільванія, може позбавити від необхідності охолоджувати сотні життєво важливих ліків, таких як інсулін, моноклональні антитіла і вірусні вакцини.

«Понад 80% біологічних препаратів і 90% вакцин потребують температурного контролю. Завдяки новому підходу можна зробити революцію в їхньому зберіганні та розподілі, зробивши їх доступнішими для всіх, – каже Scott Medina (Скотт Медіна), керівник дослідження і професор біомедичної інженерії Університету Пенсільванії. – Це допоможе заощадити мільярди доларів, які зараз витрачаються на підтримання холоду в ланцюжку поставок цих продуктів, і, в перспективі, дасть змогу використовувати білкову терапію в умовах, коли постійне охолодження неможливе».

Результати дослідження були нещодавно опубліковані в журналі Nature Communications. Під час серії експериментів дослідницька група замінила водний розчин, який зазвичай використовується в білкових ліках, на перфторвуглецеву олію і протестувала п’ять різних білків, що виконують різні медичні функції, такі як антитіла і ферменти.

Під час тестування на мишах дослідники виявили, що новий розчин був настільки ж ефективний, як і охолоджені версії, і не виявляв ознак токсичності, що означає відсутність негативних наслідків для здоров’я від використання масляного розчину.

Дослідники також виявили, що розчин на основі олії був ідеально стерильним під час роботи зі зразками білка, що унеможливлювало зараження бактеріями, грибками або вірусами, яким для росту і виживання необхідне водне середовище.

Але була одна проблема: у водному середовищі білки рівномірно розподіляються по всій рідині. В олії вони не настільки розчинні. Тому команда розробила поверхнево-активну речовину – молекулу, що покриває поверхню білка, щоб він міг рівномірно розподілятися по розчину.

ПАР також створює захисну оболонку навколо білка, зберігаючи його стабільність і не даючи йому руйнуватися навіть за температури, за якої зазвичай закипає вода.

«Уявіть, що це як плащ для білків, – каже Медіна, – Як дощовик захищає вас від вологи, так і захисна оболонка захищає білок від нагріву та забруднення, дозволяючи йому залишатися стабільним і функціональним».

Ліки і вакцини на основі білка зазвичай чутливі до тепла, світла і руху, і все це може призвести до того, що з часом вони втратять свою структуру і функціональність. Охолодження допомагає сповільнити цей процес деградації, тому ліки залишаються ефективними до моменту введення.

Результати цього дослідження можуть призвести до зменшення або повної відмови від логістики холодового ланцюга, яка являє собою мережу поставок, необхідну для доставки ліків з місця виробництва в різні центри розподілу до введення пацієнтам.

У 2020 році інша група дослідників виявила, що, за прогнозами, до 2026 року логістика холодового ланцюга коштуватиме 58 мільярдів доларів по всьому світу.

За словами дослідників, їхній підхід здатен знизити витрати і бар’єри для фармацевтичних компаній, що може призвести до більшої економії і покращення доступу до препаратів для пацієнтів, які потребують такої терапії.

«Цей новий метод може також знизити бар’єри і дозволити поширювати ліки в умовах обмежених ресурсів серед усіх груп населення, – каже Медіна. – Ми могли б навіть використовувати його для тих, хто перебуває на полі бою, де ці препарати необхідні, але доступ до холодильників обмежений».

У майбутньому дослідники мають намір продемонструвати, що їхній метод працює з іншими білками, і співпрацювати з фармацевтичними компаніями для стабілізації білкових молекул або пептидів, які можуть використовуватися в різних лікарських препаратах.