Produktion av blodersättningsmedel
- Diarienummer
- RBP14-0055
- Start- och slutdatum
- 150101-220630
- Beviljat belopp
- 31 375 350 kr
- Förvaltande organisation
- Lund University
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
I många sammanhang upplever vi idag en brist på blod. Det har därför länge funnits starka drivkrafter för att utveckla ett alternativ till blod, ett konstgjort blod eller ett blodersättningsmedel. Den vanligaste metoden innebär användning av de röda blodkropparnas hemoglobin som utgångsmaterial. Dessa produkter kallas därför ofta för hemoglobin-baserade syrebärare (HBOC) vilket innebär att hemoglobinet har modifierats för att möjliggöra förbättrad stabilitet och effektivitet utanför sin naturliga miljö i den röda blodkroppen. Det primära målet med projektet är att utveckla en prototyp till blodersättningsmedel från en rekombinant källa. Denna produkt ska kunna transportera och leverera syre med minskad oxidativ toxicitet. Fokus kommer att läggas på : - Användning av foster-hemoglobin ( HbF) som utgångsmaterial. - Införande av nya mutationer i HbF för att minska dess naturliga oxidativa toxicitet. - Metabolic engineering av E. coli och S. cerevisiae värdceller för optimerad biosyntes av heme samt upptag av järn. - Utveckling av expressionssystem baserade på växter för produktion av HbF. - Upprening av HbF från råcellextrakt med hjälp av robusta och specifika separations-material baserade på designade polymerer. - Kemiska och/eller genetiska modifieringar av Hb-proteiner till ett lämpligt blodsubstitut. Dessa prototyper kommer att undersökas och utväderas genom tester på cellkulturer och vävnader.
Populärvetenskaplig beskrivning
Blod är idag en bristvara. I denna ansökan önskar vi därför utveckla ett giftfritt hemoglobin som kan fungera som ett konstgjort blod eller blodersättningsmedel. Vi kommer att arbeta med ett hemoglobin som finns i fosterstadiet, ett fetalt hemoglobin. Detta hemoglobin har redan i sig själv en mindre toxicitet jämfört med det hemoglobin som vi har som vuxna. Detta fetala hemoglobin kommer att produceras i bakterier, jäst och växter. Vi kommer även att tillverka varianter av det naturliga proteinet, varienter som bättre kan kontrollera var och i vilken utsträckning elektroner från järnet i hemoglobinet kan transporteras i proteinet. Målsättningen är att kontrollera vilka vägar dessa elektroner vandrar i det inre av proteinet. Vi kommer också att utveckla uppreningstekniker för hemoglobinet som är anpassade för storskalig proteinproduktion. De nya hemoglobinerna kommer därefter också att testas på cellkulturer, speciellt på de celltyper som vi har i våra blodkärl. I ett sista steg av projektet kommer vi att sätta på ett skyddande skikt av polymerer eller peptider runt hemoglobinet så att det får en längre halveringstid i blodomloppet. Detta blodersättningsmedel beräknas få flera tillämpningsområden, allt från att syre-sätta transplanterade vävnader som njurar och hjärtan till behandling av speciellt svåra sjukdomstillstånd som cancer och thalassemi.