Зразок роботи
РЕФЕРАТ
Курсовий проект присвячений розробленню технологічної схеми біосинтезу інтерферону-α-2b рекомбінантного людини з використанням модифікованого генно-інженерного штаму бактерій Escherichia coli BL21(DE3), що дозволяє отримати високу концентрацію цільового продукту (51,2 г/л).
Проект складається зі вступу, п’яти розділів, графічної частини (технологічної і апаратурної схем) та списку використаної літератури з 18 найменувань. Загальний обсяг роботи – 50 сторінок, 7 таблиць, 3 креслення формату А1.
Розраховано потужність виробництва (290 л), кількість виробничих циклів для отримання річної потреби цільового продукту (6 циклів) і геометричний об’єм ферментера (100 л).
Розроблено технологічну схему біосинтезу інтерферону-α-2b з використанням штама бактерій E. coli BL21(DE3). Технологічна схема описана у 4 розділі та зображена у графічній частині на технологічній і апаратурній схемі.
Ключові слова: інтерферон, Лаферон, інтерферон-α-2b, Escherichia coli BL21(DE3).
ВСТУП
Лаферон - лікарський препарат, діючою речовиною якого є інтерферон-α-2b рекомбінантний людини. Виробник препарату Лаферон-Фармбіотек – Інтерфармбіотек НВК, ТОВ, Україна, м. Київ.
Інтерферон має антивірусну, імуномодулюючу, протипухлинну та антимутагенну дію на організм людини. Цей преперат застосовується для лікування багатьох захворювань, таких як ГРЗ, гепатити, вірусні та бактеріальні інфекції, онкозахворювання [13].
Виробництво інтерферону ускладнюється тим, що сировиною для його отримання є людська кров. Це дуже цінний, дорогий матеріал, який швидко руйнується і має малий термін зберігання. Дуже велика кількість крові йде на отримання малих доз інтерферону. З 10 л донорської крові можливо отримати тільки 1 мг інтерферону. До того ж після 48-72 годин клітини-продуценти (лейкоцити крові) гинуть.
Багато вчених з різних країн досліджували механізм синтезу та механізм дії інтерферону. Але однією з важливих обставин, що перешкоджає поглибленню знань про цей препарат являється відсутність досить чистих препаратів.
Всі ці обставини стали причинами для винайдення методів виробництва генно-інженерних інтерферонів, що синтезуються спеціальними штамами мікроорганізмів, таких як E. coli, Bac. subtilis та Pseudomonas putida.
Використання генної інженерії дало значний ефект – якщо з 1 л культуральної рідини (крові) отримують 108 од. інтерферону, то 1 л культури E. coli дає 1010 од. рекомбінантного інтерферону. Це підвищило об’єм виробництва препарата. До того ж мікроорганізми, які використовуються для синтезу інтерферону не мають специфічності культивування. Такий метод виробництва не потребує людської крові, що вирішує гуманістичний аспект проблеми [5].
Інтерферони виявляють величезний ряд біологічних властивостей, таких як противірусні та антипроліферативні, стимулюють імунні клітини, зокрема Т-клітини, природні кілерні клітини, моноцити, макрофаги та дендритні клітини, активують проапоптозні гени та інгібують антиапоптичні механізми, модулюють клітинну диференціацію та інгібують ангіогенезис.
Інтерферони стимулюють імунну відповідь і зменшують ріст ракових клітин, регулюючи активність декількох генів, які контролюють секрецію численних клітинних білків, що впливають на зростання аномальних клітин. Інтерферони лікують захворювання вірусної і бактеріальної природи. Особливо важливе значення мають у лікуванні гепатиту С та ракових захворювань [4].
Лаферон як лікарський препарат є високо ефективним при різних захворюваннях, тому на нього зростає попит. Але збільшити об’єм виробництва нелегко, тому що для отримання людського інтерферону необхідні такі джерела як лейкоцити периферичної крові, диплоїдні фібробласти та інші клітини людського організму. Це дорогий матеріал, підготовка якого займає багато часу та сил. На сьогоднішній день були розроблені штучні біологічні системи суперсинтезу людських інтерферонів, який забезпечується відповідними людськими генами, що входять до складу векторних молекул мікроорганізмів. Цього досягнуто через використання генної інженерії в умовах мікробіологічних технологій з використанням методів молекулярної гібридизації ДНК і РНК та рестриктазної техніки.
В процесі виробництва рекомбінантного інтерферону на жодній стадії не використовується людська кров, що економічно вигідно та гуманістично.
Метою винайдення рекомбінантного інтерферону є збільшення обсягу виробництва препарату, щоб забезпечити потреби в ньому, а також можливість використання менш дорогої сировини ніж людська кров [8].
На основі цих данних можна зробити висновок, що розробка методу генетичної модифікації інтерферону, для його використання як лікувального засобу на сьогоднішній день є актуальною з економічної та гуманістичної точки зору.
Новизна даного проекту полягає у культивуванні штаму Escherichia coli BL21(DE3) для синтезу інтерферону-α-2b рекомбінантний людини. Використання ферментаційного обладнання з оптимізованими параметрами для культивування даного штаму дозволяють отримати високий вихід вихідного продукту (51,2 г/л) завдяки оптимально підібраного складу поживного середовища.
РОБОТА ЗАХИЩЕНА НА 90 БАЛІВ
Магістр