Produzione e purificazione dell'interferone

Nella medicina moderna, i biofarmaci hanno portato a importanti innovazioni nel trattamento delle malattie. L'interferone (IFN) è una proteina autocrina e paracrina chiave che mostra un'ampia efficacia terapeutica contro varie condizioni.

L'IFN ha un impatto enorme sul mercato globale delle proteine ​​terapeutiche. Il mercato dell'interferone ha registrato una crescita sostanziale, raggiungendo i 6.9 miliardi di $ nel 2019, e si prevede che continuerà a crescere in futuro a causa di fattori come la crescente incidenza di malattie croniche.

Classificazione e meccanismo dell'interferone

L'interferone è classificato nei tipi α, β, γ, tra gli altri, così come nei tipi I-III, che si legano a recettori specifici per innescare diversi percorsi di segnalazione e risposte immunitarie. L'IFN è usato clinicamente per le risposte immunitarie contro le infezioni e il trattamento di malattie autoimmuni, cancro, ecc., regolando l'espressione genica e influenzando il metabolismo e la differenziazione cellulare.

Produzione di interferone clonato terapeutico

Processo a monte

Escherichia coli (E. coli) è spesso la scelta preferita per la sua rapida crescita e la convenienza, esprimendo l'interferone tramite secrezione periplasmatica, espressione solubile citoplasmatica o come corpi di inclusione. Pichia pastoris può raggiungere un'espressione ad alta densità cellulare, basandosi sul promotore AOX, con co-espressione di chaperoni molecolari e ottimizzazione dei codoni che migliorano l'efficienza della traduzione.

Processo a valle

L'elaborazione a valle comporta l'estrazione della proteina target dalle cellule o dai supernatanti di coltura e la sua purificazione. In E. coli, l'interferone può essere ottenuto tramite il percorso periplasmatico o citoplasmatico o come corpi di inclusione. I metodi cromatografici includono la cromatografia di affinità, la cromatografia a scambio ionico, la cromatografia ad esclusione dimensionale, ecc. Per superare le sfide della cromatografia tradizionale, sono stati studiati metodi alternativi come i sistemi bifase acquosi, l'estrazione micellare inversa e le microsfere immunomagnetiche.

Formulazione e somministrazione dell'interferone

L'interferone viene somministrato principalmente tramite iniezione sottocutanea. Per migliorare la farmacocinetica, vengono utilizzati stabilizzatori/eccipienti, pegilazione e incapsulamento in sistemi di somministrazione di farmaci come liposomi e nanoparticelle. I nuovi sistemi di somministrazione mirano a ridurre l'invasività e migliorare la compliance del paziente, ma sono necessarie ulteriori ricerche sulla loro farmacocinetica e sugli effetti terapeutici.

Conclusione

L'IFN, essenziale nella difesa delle cellule umane, combatte virus, cancro e malattie neurodegenerative. Dal 1986, sono state approvate 22 formulazioni. La cromatografia tradizionale, ampiamente utilizzata nell'elaborazione a valle, deve affrontare delle sfide, necessitando di metodi alternativi. I futuri biosimilari offriranno nuove opportunità di terapia con interferone, che richiederanno strategie di potenziamento dell'efficacia.

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