ZESPÓŁ AUTORSKI

Uniwersytet Gdański,

prof. dr hab Piotr Skowron - kierownik zespołu
dr Jacek Jasiecki

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

Przedmiotem wynalazku jest sposób klonowania molekularnego, ekspresji i produkcji enzymów rekombinantowych BChE i ChE oparty na genach. Enzymy z grupy ChE: acetylocholinoesterazy (AChE) i butyrylocholinoesteraza (BChE) pełnią ważną biologiczną rolę w przekazywaniu sygnału nerwowego (AChE) oraz naturalnej detoksyfikacji organizmu (BChE). Mają one zdolność rozkładania szerokiego spektrum związków posiadających wiązania estrowe oraz wiązania i unieczynnienia związków fosforoorganicznych (OP).

Dzięki tym właściwościom znalazły szereg zastosowań cywilnych i militarnych, m.in.: w odtruwaniu po ekspozycji na pestycydy fosfoorganiczne (OP), po ukąszeniach węży i owadów, przedawkowaniu narkotyków, w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych: demencji, alkoholizmu, narkomanii, chorobie Alzheimera, urazowych uszkodzeń układu nerwowego. Rozpowszechnienie związków fosfoorganicznych stosowanych jako pestycydy, a także jako Bojowe Środki Trujące (BST) stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia zarówno personelu wojskowego, jak i ludności cywilnej. Dlatego niezwykle istotne jest opracowanie technologii szybkiego i wydajnego wykrywania skażeń związkami fosfoorganicznymi. Zastosowania militarne i podwójnego użycia obejmują działania w kierunku ochrony ekosystemów i ludzi. Polegają na wczesnym ostrzeganiu oraz usuwaniu związków toksycznych.

ISTOTA WYNALAZKU

Oferowaną technologię stanowi sposób uzyskiwania biologicznie aktywnego rekombinantowego enzymu butyrylocholinoesterazy (E.C. 3.1.1.8; BChE) i jej pochodnych z zastosowaniem metod klonowania molekularnego, ekspresji genetycznej i izolacji biochemicznej oraz sposób uzyskiwania biologicznie aktywnych cholinoesteraz i butyrylocholinoestaraz i ich pochodnych w mikroorganizmie Leichmania tarentolae z zastosowaniem metod klonowania molekularnego, ekspresji genetycznej i izolacji biochemicznej. Technologia daje możliwość produkcji biologicznie aktywnego rekombinantowego enzymu butyrylocholinoesterazy i jej pochodnych. Metoda umożliwia pozyskiwanie enzymu z większą wydajnością i przy mniejszych kosztach w stosunku do znanych metod izolacji BChE z osocza, czy produkcji enzymu w transgenicznych roślinach lub larwach owadów.

Wybrane informacje:
1. Enzym BChE jest kluczowym elementem biosensorów wykrywających skażenie Bojowymi Środkami Trującymi (BST), pestycydami z grupy OP. Może być wykorzystany m.in. do produkcji osobistych czujników skażenia chemicznego.
2. Oprócz zastosowania w biosensorach enzym może zostać także użyty np. jako efektywne antidotum po eskpozycji na Bojowe Środki Trujące (BST).
3. Oferowany enzym BChE charakteryzuje się wyjątkową czystością jednolitego preparatu białkowego.
4. Oferowana technologia umożliwia uzyskanie enzymu BChE z większą wydajnością, o wyjątkowej czystości oraz przy niższym koszcie produkcji w porównaniu do znanych metod izolacji.
5. Enzymy z grupy ChE: acetylocholinoesterazy (AChE) i butyrylocholinoesteraza (BChE) znalazły wiele zastosowań cywilnych i militarnych.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Wzrost sprzedaży na rynku biosensorów związany jest głównie z pojawieniem się nowych zastosowań niemedycznych, rozwojem technologicznym mikropłynów, wzrostem liczby chronicznych stanów chorobowych wymagających diagnostyki domowej oraz poszerzeniem spektrum zastosowań medycznych (36% rynku) oraz pozamedycznych (64% rynku). Biosensory znajdują zastosowanie w: badaniach przesiewowych pod kątem chorób, weterynarii, rolnictwie, kontroli zanieczyszczeń środowiska oraz wojskowości. Rynek wykazuje dynamiczne tempo wzrostu. Zgodnie z danymi Global Data, Medical Intelligence Center, Pharma Intelligence Center, McKinsey oraz Euromonitor International przewiduje się wzrost przychodów rynku z 9273 mln USD w 2018 do 20680 mln USD w 2023 roku. Rynek będzie rósł w tempie CAGR 5Y-17,4%.