Primero Automatizado carbohidratos 'Línea de Montaje "le abre la puerta a la nueva área de la medicina

Mayo 2, 2016 Admin Salud 0 7
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En su intervención en la reunión nacional 237a de la Sociedad Americana de Química, Peter H. Seeberger, Ph.D., describe el desarrollo de un sintetizador automático de hidratos de carbono, un dispositivo que crea estas moléculas complejas en pocas horas - en lugar de los meses o años requeridos con la tecnología existente.

"Nuestra sintetizador automático es ahora el método más rápido para hacer hidratos de carbono complejos," dice Seeberger, investigador principal de la investigación. "En este momento hay métodos competitivos disponibles. Hoy en día, si las personas que trabajan en biología encuentran con un problema relacionado con los hidratos de carbono, por lo general caen porque no hay herramientas disponibles. No pueden comprar cualquier cosa, desde un catálogo. Se convierte en un dolor real en el cuello ".




Los científicos tratan de sintetizar ADN y moléculas a base de proteínas experimentaron una similar décadas-en-el dolor hace cuello, hasta la invención de ADN y proteínas sintetizadores automatizados. Estos dispositivos ayudado a poner en marcha una revolución en genética y proteómica. El sintetizador de hidratos de carbono puede hacer lo mismo para los campos emergentes de glicobiología y glicoquímica - llamado para cadenas de azúcar carbohidratos conocidos como "Glycan."

En 2001, Seeberger y sus colegas informaron el diseño de un prototipo de sintetizador. Revelado por primera vez en la Reunión Nacional de la AEC, la última versión está totalmente automatizado, mucho más rápido, y puede ser operado por una persona no experta, dice Seeberger. Desarrollado en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich, el instrumento produce cantidades significativas de moléculas de carbohidratos que eran casi inaccesibles hasta ahora.

Las moléculas de hidratos de carbono son difíciles de construir debido a su estructura ramificada compleja. Así que en lugar de tratar de construir los hidratos de carbono a partir de cero, los científicos de hoy de uso moléculas aisladas de la naturaleza, un proceso laborioso que podría tomar meses.

"Hacemos las cosas que las personas utilizan para aislar químicamente", explica Seeberger. "El sintetizador automático pone azúcares simples, los bloques de construcción de los hidratos de carbono, juntos, como cuentas de un collar."

Los hidratos de carbono juegan un papel crucial en el sistema inmune, en particular en las defensas del organismo contra los virus y bacterias que causan enfermedades. La mayoría de estos microbios tienen marcadores de hidratos de carbono únicas en su superficie. El sistema inmunológico reconoce estos hidratos de carbono como material extraño, y crea anticuerpos que lancen una respuesta inmune para combatir la infección.

"Las vacunas" educar "al sistema inmunitario a reconocer una molécula específica en la superficie de organismos infecciosos", explica Seeberger. "El sintetizador nos permite hacer no una, sino muchas estructuras de hidratos de carbono de un organismo en particular y probar a los para ver si protegen contra el microbio. Carbohidratos sintéticos que muestran cualidades protectoras prometedores luego pueden convertirse en la base para nuevas vacunas.

En un reciente descubrimiento, el equipo descubrió un hidrato de carbono en la superficie del parásito de la malaria P. falciparum que permite al parásito para infectar las células rojas de la sangre humanas, resolviendo así un misterio de larga data acerca de cómo se produce la infección.

El grupo de Seeberger utiliza el sintetizador de hidratos de carbono para desarrollar una vacuna contra la malaria. Los ensayos clínicos para la vacuna están programadas para el 2010 en Mozambique y Tanzania. Su mecanismo único "anti-enfermedad" hace que sea la única vacuna de este tipo, dice.

"Que yo sepa, el nuestro es el primer intento de una vacuna contra la enfermedad no es en realidad matar al parásito de la malaria, Block .. su acción tóxica Usted puede crear anticuerpos contra la estructura de azúcar, y estos anticuerpos bloquean la toxina carbohidratos de que conduce a la inflamación y la anemia, las características de la infección de la malaria ", dice Seeberger.

Explicó que coincidan con la vacuna con un carbohidrato tradicional, uno a base de proteínas para crear una "vacuna conjugada", que es más adecuada para inmunizar a los grupos más vulnerables de las posibles víctimas de la malaria - los niños menores de dos.

La vacuna contra la malaria es sólo uno de casi una docena de vacunas de Seeberger directa de laboratorio para ensayos clínicos. Vacunas basadas en hidratos de carbono podrían alcanzar algunas de las enfermedades infecciosas más graves hoy en día, incluyendo las infecciones resistentes a los antibióticos y el VIH.

Seeberger está comercializando el sintetizador de hidratos de carbono a través de su puesta en marcha, Ancora Pharmaceuticals, con sede en Medford, Massachusetts. De cara al futuro, Seeberger discutió el otro gran obstáculo frente búsqueda carbohy¬¬¬drate.

"En el área de glicobiología, hay dos obstáculos tecnológicos en este momento. Una es para tener acceso a las moléculas, nos enfrentamos hoy en día. La segunda es la secuenciación. Si nos fijamos en el proyecto del genoma humano, o la genómica y la proteómica , secuenciación y síntesis se están convirtiendo en los temas clave ", dice Seeberger.

Seeberger vio de primera mano el profundo efecto que los sintetizadores de ADN automáticos tenían en la genética y la biotecnología. Su director de tesis, Marvin H. Caruthers, Ph.D., de la Universidad de Colorado, ayudó a desarrollar el primer modelo en 1980.

"Esperamos tener el mismo efecto en la investigación de los hidratos de carbono", dice Seeberger.

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