インターフェロンの生産と精製

現代の医学では、バイオ医薬品が疾患治療において大きな進展をもたらしています。インターフェロン（IFN）は、さまざまな状態に対して広範な治療効果を持つ重要な自己分泌および間接分泌タンパク質です。

IFNは、世界的な治療用タンパク質市場に大きな影響を与えています。インターフェロン市場は著しい成長を遂げ、2019年には69億ドルに達し、慢性疾患の増加などの要因により、今後も成長が見込まれています。

インターフェロンの分類と作用機序

インターフェロンは、α型、β型、γ型など、およびI型～III型に分類され、特定の受容体に結合して異なるシグナル伝達経路や免疫応答を引き起こします。IFNは、感染に対する免疫応答や、自己免疫疾患、がんなどの治療に臨床的に使用され、遺伝子発現を調整し、細胞代謝や分化に影響を与えます。

治療用クローンインターフェロンの生産

上流プロセス

大腸菌（E. coli）は、その急速な成長とコスト効率の高さからしばしば優先的に選ばれ、インターフェロンをペリプラズム分泌、細胞質可溶性発現、またはインクルージョンボディとして発現させます。ピチア・パストリスはAOXプロモーターに依存して高細胞密度での発現を達成でき、分子シャペロンの共発現やコドン最適化によって翻訳効率が向上します。

後工程

下流工程では、ターゲットタンパク質を細胞または培養上清から抽出し、純化します。E. coliでは、インターフェロンをペリプラズム経路、細胞質経路、またはインクルージョンボディとして得ることができます。クロマトグラフィー法にはアフィニティクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、サイズ除外クロマトグラフィーなどがあります。伝統的なクロマトグラフィーの課題を克服するために、二相水系、逆マイクロエマルション抽出、免疫磁気ビーズなどの代替方法が研究されています。

インターフェロンの処方および送達

インターフェロンは主に皮下注射で投与されます。薬物動態を改善するために、安定剤／賦形剤、ペグ化、およびリポソームやナノ粒子などの薬物送達システムによるカプセル化が使用されます。新しい送達システムは侵襲性の低減と患者の順守性向上を目指していますが、その薬物動態や治療効果に関するさらなる研究が必要です。

結論

IFNは、人間の細胞防御において重要であり、ウイルス、がん、そして神経変性疾患と戦います。1986年以来、22の製剤が承認されています。伝統的なクロマトグラフィーは、後工程処理で広く使用されていますが、課題に直面しており、代替方法が必要です。将来的なバイオシミラーは、新たなインターフェロン療法の機会を提供するでしょうが、効果を高めるための戦略が必要です。

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