Výzkum zkoumá nové strategie rozpouštědel k prodloužení skladovatelnosti injekčních terapeutik
Tekutá rozpouštědla na bázi cukru uchovávají klíčová injekční terapeutika, jako je inzulín a vakcíny.
Doba použitelnosti těchto léčiv se však mění, protože vlastnosti těchto rozpouštědel časem mění kritické proteiny nezbytné pro ošetření pod kůží.
Pomocný profesor chemie a biochemie z Kennesawské státní univerzity Mohammad Halim získal tříletý grant National Institutes of Health (NIH) na studium rozpouštědel na bázi proteinů a enzymů s cílem zlepšit skladování injekčních léčiv.
Halimův výzkum se snaží najít optimální směs eutektických rozpouštědel, která mohou tyto léky uchovávat při teplotách pod bodem mrazu s prvky, které se nebudou vázat na proteiny, čímž se prodlouží jejich užitečný životní cyklus.
Můj výzkum se snaží porozumět tomu, jak se eutektická rozpouštědla tvoří mezi dvěma složkami a jak mohou konzervovat všechna léčiva na bázi peptidů a proteinů, protože takových druhů léčby uvidíme více. Ale nemáme spolehlivou techniku konzervace. Získávám tyto finance na vývoj nového rozpouštědla, které dokáže udržet protein v nativním stavu a prodloužit jeho skladovatelnost bez vedlejších účinků.“
Mohammad Halim, odborný asistent chemie a biochemie, Kennesaw State University
Léky na bázi proteinů mohou být účinné pouze tehdy, pokud zůstanou nedotčené, ale ke konzervaci a aplikaci pacientovi potřebují rozpouštědla. S nárůstem léčiv na bázi peptidů za poslední desetiletí hledá biomedicínský průmysl spolehlivější způsoby uchování těchto léčiv. Léčiva na bázi proteinů představují do roku 2033 průmysl ve výši 679 milionů USD a enzymy navržené ke stabilizaci těchto proteinů by mohly do roku 2030 přispět k odvětví ve výši 8,2 miliardy USD.
„Jednou z nevýhod existujících konzervačních technik s cukernými bázemi (jako je trehalóza), kterou jsme identifikovali, je to, že mění strukturu proteinu prostřednictvím glykosylace, “ řekl Halim. „Tyto léky na bázi proteinů obsahují větší a složitější molekuly a představují nové výzvy, pokud jde o zachování jejich integrity a stability po delší dobu.“
Grant také umožní Halimovi pokračovat v jeho úspěchu při zapojování vysokoškoláků a magisterských studentů do jedné z nejaktivnějších výzkumných laboratoří na akademické půdě. Od svého příjezdu na Kennesaw State v roce 2021, Halim mentoroval rekordní počet studentů, včetně 105 vysokoškoláků a 12 postgraduálních studentů na KSU. Tito studenti se podíleli na 18 studentských spoluautorských publikacích, 141 ústních a posterových prezentacích na různých místních, regionálních a celostátních konferencích.
„Výzkum a výuka není jen moje práce, je to moje vášeň,“ řekl. „Pracuji se svými studenty ve výzkumné laboratoři a školím je, aby z nich byli vědci nové generace. Považuji se za jádro ve výzkumné laboratoři, protože pokud jádro zůstane, elektrony (studenti) se točí kolem jádra, což je podporuje. Učím a mentoruji s přístupem ‚požitkem řízenou chemií‘, kde mohou všichni studenti využívat kritický výzkum a chápat své znalosti a využívat kritické problémy prostřednictvím jejich pozadí.“
Halim má na projektu také tři interní spolupracovníky v rámci College of Science and Mathematics: odborné asistenty Carl Saint Louis, Madalynn Marshall a Soon Goo Lee. Prostřednictvím grantu bude mít výzkumný tým také možnost využít stroj na rozptyl neutronů v Oak Ridge National Laboratory v Tennessee pro externí spolupráci.
