Исследователи Университета МИСИС представили гель на основе фермента декстраназы, способный эффективно бороться с зубным налётом и предотвращать кариес. В перспективе разработка позволит улучшить состав зубных паст, а также станет основой для новых средств профилактики стоматологических заболеваний.
Специально выведенный вид дрожжей Pichia pastoris благодаря методам генной инженерии может синтезировать антитела, ферменты и даже «сладкие» белки, что позволяет целенаправленно программировать свойства геля и адаптировать его для решения конкретных стоматологических задач — например, регулировать вязкость, разрушать биопленки или усиливать антибактериальную активность.
«Существует ряд непатогенных микроорганизмов: бактерий, дрожжей и мицелиальных грибов, которые традиционно используются в качестве платформы для получения белков, липидов, кислот, необходимых в биотехнологии, пищевой промышленности и медицине. Метод направленного биосинтеза с использованием специальных микроорганизмов даёт возможность создавать собственные ферменты с заданными свойствами в любом количестве», — отметил к.х.н. Павел Волков, доцент кафедры общей и неорганической химии НИТУ МИСИС.
Молодые исследователи под руководством учёных кафедры общей и неорганической химии НИТУ МИСИС спроектировали новую генетическую конструкцию, где есть ген, отвечающий за выработку необходимого фермента декстраназы в метилотрофных дрожжах Pichia pastoris. Научный коллектив изучил активность изучаемого биокатализатора при различных показателях кислотности и способность воздействовать на различные субстраты. Эти данные помогли оптимизировать разработку для использования в ротовой полости человека.
«Этот штамм особенно эффективен для создания рекомбинантных ферментов, поскольку его использование исключает необходимость в дополнительной хроматографической очистке белков — дрожжи не синтезируют экзогенно посторонние белки и другие метаболиты», — сказал студент НИТУ МИСИС Ярослав Горинов, выигравший с этой разработкой 1 млн рублей в конкурсе «Студенческий стартап» Платформы университетского технологического предпринимательства, финансируемом Фондом содействия инновациям.
Внедрение метода направленного биосинтеза в перспективе поможет значительно удешевить и упростить производство ферментов, поскольку исключает одну из самых затратных стадий, сохраняя при этом высокую чистоту конечного продукта. Подход позволяет получить вещества с необходимыми свойствами, включая способность разрушать бактериальные плёнки, которые могут привести к кариесу и другим заболеваниям зубов.
