مروری بر روش های افزایش پایداری پروتئین های نوترکیب دارویی در طول فرایند تولید و نگهداری

تولید پروتئین های دارویی زیست فناور نقش مهمی در مبارزه بر علیه بیماری ها ایفا می کند. فرایند تولید پروتئینی های نوترکیب دارویی مسیری مستقیم نیست، زیرا نیاز به کار فراوان دارد و از سوی دیگر یکی از جنبه های مهم و قابل توجه در تولید پروتئین ها بحث پایداری و حلالیت آنها در طول فرایند بیان و خالص سازی است. پروتئین ها تنها در بازه محدودی از شرایط دمایی و اسیدیته پایدار هستند و بسیار مستعد تخریب فیزیکی و شیمیایی هستند. امروزه راهکارهای مختلفی به منظور افزایش میزان حلالیت و پایداری پروتئین ها ارایه شده است که شامل تغییرات هدایت شده در ملکول پروتئین و بهینه سازی در دستورالعمل های بیان، خالص سازی و فرآیند حلالیت پروتئین ها است که در اغلب اوقات رویکرد اول ممکن و دست یافتنی نیست. این مطالعه مروری به ارائه راهکارهای جهت افزایش پایداری پروتئین ها در سطوح مختلف می پردازد، از جمله بررسی تاثیر طراحی سازه بیانی، توالی و دنباله های پروتئینی بر روی پایداری، انتخاب بهینه سلول میزبان و بهبود شرایط بیان نیز مورد بحث قرار می گیرد، همچنین تاثیر بهینه سازی بافرهای به کار رفته در فرمولاسیون دارویی مانند انتخاب آمینو اسید ها و اسمولایت های مناسب به منظور افزایش پایداری پروتئین و چگونگی تاثیر قند ها و پلی اُل ها بر روی پایداری پروتئین ها نوترکیب دارویی نیز مورد بررسی قرار می گیرد.

A review of methods to increase the stability of recombinant pharmaceutical proteins during the production and storage process

The production of biotechnological drug proteins plays an important role against disease. The process of producing drug recombinant proteins is not a direct path, because it requires a lot of work and on the other hand, one of the important and significant aspects in the production of proteins is the discussion of their stability and solubility during the expression and purification process. Proteins are stable only in a limited range of temperature and acidity conditions and are highly susceptible to physical and chemical degradation. Today, various solutions have been proposed to increase the solubility and stability of proteins, including guided changes in the protein molecule, and optimization of the instructions for expression, purification and solubility of proteins, which is often the first approach that is not possible. This review article provides solutions to increase the stability of proteins at different levels, including the study of the effect of expression construct design, protein tags and sequences on stability, optimal host cell selection and improved expression conditions. The effect of optimizing buffers used in pharmaceutical formulations such as selecting appropriate amino acids and osmolytes to increase protein stability and how sugars and polyols affect the stability of recombinant pharmaceutical proteins is also investigated.