利用进化来改善生物技术产品

Nature Biotechnology发表的一篇论文提出，科学家可以通过进入进化的过去来改善基于蛋白质的药物。

作为这种方法的概念证明，来自埃默里，亚特兰大儿童保健和佐治亚理工学院的研究团队展示了“祖先序列重建”或ASR如何指导凝血因子VIII的工程改造，这种凝血因子缺乏遗传血友病

其他常见的基于蛋白质的药物包括给予癌症患者的单克隆抗体，胰岛素，人类生长激素和白细胞刺激因子。

这组作者说，基于ASR的工程技术可以应用于人体以外产生的其他重组蛋白以及基因治疗。

自1990年代初期以来，就有可能以重组形式生产人因子VIII。但是，当前的VIII因子产品仍然存在问题：它们不能在血液中持续很长时间，它们经常刺激受体的免疫反应，并且制造困难且成本高昂。

实验性血液学家和基因治疗师Chris Doering博士及其同事已经通过用猪中的相同蛋白质填充人类VIII因子的某些序列来成功应对这些挑战。

Doering说：“我们假设人类VIII因子在血液中已发展为短命，以减少血栓形成的风险。”“而且我们认为，通过进一步追溯进化史，应该有可能找到更稳定，更强大的亲戚。”

杜林(Doering)是亚特兰大埃默里大学医学院和阿克拉克癌症与血液疾病中心儿童儿科副教授。该论文的第一作者是前分子和系统药理学研究生Philip Zakas博士。

Doering的实验室与Aflac癌症和血液疾病中心的细胞和基因治疗主任Trent Spencer博士以及乔治亚理工大学生物科学副教授Eric Gaucher博士合作，后者专门研究ASR。

ASR涉及从各种动物(如小鼠，牛，山羊，鲸鱼，狗，猫，马，蝙蝠和大象)中收获最近的基因组序列。利用这些信息，科学家可以为早期哺乳动物的蛋白质重建一个合理的祖先序列。然后，他们将人类蛋白质(一次一个氨基酸的构建基团)朝向祖先序列进行调节，以查看这些变化可能产生什么样的作用。

研究团队表明，朝着祖先序列的氨基酸变化可以使人凝血因子VIII更加稳定，并且不太可能被受体抗体抑制。

高彻说：“这例证了对蛋白质进化史的理解可以如何帮助设计更好版本的蛋白质以用于治疗。”

作者总结说：“ ASR是一种广泛使用的策略，它利用已知和未知的天然蛋白质多样性来快速探测蛋白质设计空间，该空间已经通过自然选择而得到了完善，从而具有有益的特性。”

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