光る酵母を見たことがありますか？おそらく見たことがないだろうが、まさにそれがUniversità Ca' Foscari di Venezia彼らのスーパー酵母は単なる研究室の好奇心ではありません。それは革命的な薬を生み出す生物学的機械なのです。
製薬業界はたった一つの分子を試験するのに数十億年もの歳月を費やしています。しかし、これらの微生物は数時間で100億もの治療候補物質をスクリーニングすることができます。この技術は「グリーンファーマ」と呼ばれ、医薬品をより安全で、より安価で、より環境に配慮したものにすることを約束しています。未来の医薬品は、ビールのような味がするのです。
スーパーイーストを生きた薬局に変える方法
この物語の主人公は サッカロマイセス·セレビシエ（Saccharomyces cerevisiae）皆さんもよくご存知の、ビール酵母です。しかし、 アレッサンドロアンジェリーニ カフォスカリ大学では全く一般的ではない。研究者たちは 彼らは数十億個の細胞を遺伝子操作して、微小な光工場を作りました。 各細胞は、個別化医療の未来を象徴する分子クラスである、異なる大環状ペプチドを生成します。
天才的な点は検出システムにあります。スーパー酵母細胞が治療効果の高いペプチドを生成すると、ホタルのように光り始めます。定量フローサイトメトリーを用いることで、研究者は何百万もの薬剤候補物質を同時にリアルタイムでモニタリングすることができます。 サラ・リンチ、に発表された研究の筆頭著者。 ネイチャー·コミュニケーションズ、説明：
「私たちは酵母細胞を操作して、それぞれの細胞が特定の化合物を生成するときに光る『マイクロファクトリー』として機能するようにしました。」
と呼ばれるこの技術は、 酵母ディスプレイ、することができます 100億種類のペプチドを分析する 迅速かつ効果的に、 従来の方法だと何十年もかかります。
スーパー酵母大環状ペプチドがすべてを変える
スーパー酵母が生産する大環状ペプチドは、通常の医薬品とは異なり、抗体の精度と従来の医薬品の安定性を兼ね備えた環状分子です。複数の標的に作用し、副作用を引き起こすことの多い従来の医薬品とは異なり、これらのペプチドは特定の細胞受容体にミリ単位の精度で結合するように設計されています。
イレニア・マッツォカートこの研究の共同リーダーである氏は、環境面の重要性を強調する。
「酵母の自然な仕組みを利用することで、生体適合性と生分解性を備えたペプチド分子を生産し、健康と環境にとって安全なものにしています。」
私たちが「グリーンファーマ」について語る理由がこれです。持続可能性は医薬品開発の不可欠な要素となるのです。
カ・フォスカリのスーパー酵母は、次のような効果的なペプチドを生成する能力があることが実証されています。 5つの異なるタンパク質標的、 親和性はマイクロモルからピコモルの範囲にわたります。 実用的な言葉で言えば、副作用がほとんどなく、ごく少量で効果を発揮する薬剤です。
結晶構造解析がスーパー酵母の秘密を解明
これらのスーパー酵母ペプチドがどのようにしてこれほど高い精度を達成しているかを理解するために、研究チームはX線結晶構造解析を使用しました。 ジャンナ・ロマニュク構造解析を担当した研究者は、選択されたペプチドが標的と「最適な形状の相補性と広範な表面相互作用」を示すことを発見した。
実際には、スーパー酵母が産生するペプチドはどれも、鍵穴に鍵が嵌まるように受容体に完璧にフィットします。この精密さが、高い親和性だけでなく、他の生物系への望ましくない影響を防ぐ優れた選択性も生み出しています。
分析により、ペプチドは安定した制約された分子構造を維持しており、酵素分解に対する耐性の特性を備えているため、現在使用されている線状ペプチド薬よりも長期間にわたって効果を発揮することが明らかになりました。
スーパー酵母から患者へ：商業化への道
スーパー酵母技術は大学の研究室に留まらず、その革新の一部はすでに カ・フォスカリによって特許取得 スタートアップに買収された アルザニャ株式会社研究者自身によって設立されたこの研究所は、この発見の商業的実現可能性を示す重要な一歩となりました。
アレッサンドロアンジェリーニ 治療の可能性を強調しています。
「私たちはこの技術の限界を押し広げ、高度な治療薬を特定の細胞に直接届けることができる大環状ペプチドを生み出しています。」
目標は、従来の薬剤ではほぼ治療不可能な、現在治療上の課題となっている疾患に対する治療法の開発です。スーパー酵母は、がん、神経変性疾患、希少遺伝性疾患など、治療精度が不可欠な複雑な疾患に対する個別化医療への道を開く可能性があります。
美と科学革新のヴェネツィア
この発見は、 以前指摘したように伝統と革新を融合させるその能力で、ヴェネツィアは人々を驚かせ続けています。素晴らしい建築美と素晴らしい研究者を擁するヴェネツィアは、ジェフ・ベゾスの結婚式がなくても、国際的な新聞の表紙を飾ることができるのです。
この研究は、以下の研究者が参加した国際協力によるものです。 京都工芸繊維大学'から、中国科学院'から、パドヴァ大学 と 'でエコールポリテクニークローザンヌイタリアをバイオテクノロジー医薬品革命の中心に位置付ける卓越したネットワーク。
この研究は、国家復興・レジリエンス計画（PNRR）と次世代EUイニシアチブによって支援されました。研究への投資は、再び、世界的影響を及ぼすイノベーションを生み出します。
そしてそれはほんの始まりに過ぎません
このスーパー酵母は、製薬業界における大きな変革の始まりに過ぎません。従来の創薬方法は時間がかかり、費用も高く、効果も低い場合が多いですが、この 開発中のその他の技術 開発時間を大幅に短縮すると同時にコストを削減します。
スーパー酵母アプローチにより、複雑な化学合成や高価な精製の必要がなくなります。各ペプチドは、それを表面に表示する細胞によって直接生成されるため、その治療特性をすぐに評価できます。
今後数年のうちに、私たちは新世代の「超分子薬」の誕生を目撃することになるかもしれない。 脊髄修復に使用したものと同じような複数の分子の集合体が単一の有効成分を置き換えます。
スーパー酵母は単なる科学的発見ではありません。より人道的で、より正確で、より持続可能な医薬品の実現を約束するものです。患者と地球の両方に配慮した医薬品は、世界のバイオメディカル研究の展望の中で、独自の輝きを放ちます。
