img040 (55)

Zasady racjonalnego skriningu

Skrining drobnoustrojów (lub produktów ich metabolizmu) to kompleksowe postępowanie, obejmujące zespół selektywnych zabiegów mających na celu:

a)    wykrycie i izolację spośród dużej liczby możliwych, tylko tych drobnoustrojów (lub metabolitów), które są celem badań

b)    wstępną ocenę ich przydatności do danego procesu

Ogólna strategia skriningu w biotechnologii (na przykładzie biotechnologii farmakologicznej)

1.    Pozyskiwanie szczepów

mikrobiolodzy - izolacja drobnoustrojów ze środowiska, eliminacja powtórzeń, klasyfikacja, przechowywanie

mikrobiolodzy, genetycy, biochemicy, biolodzy molekułami - modyfikacja genotypu w celu uzyskania nadprodukcji metabolitu, biosyntezy metabolitu o zmienionej strukturze lub produkcji całkowicie obcej dla drobnoustroju struktury chemicznej

2.    Skrining produktów

farmakolodzy, biochemicy, mikrobiolodzy, chemicy - opracowanie metod oraz dokonanie ukierunkowanego skriningu in vitro, izolacja i identyfikacja produktów, synteza i półsynteza analogów produktów naturalnych, testowanie aktywności farmakologicznej in vivo (na zwierzętach)

3.    Optymalizacja produkcji

mikrobiolodzy, technolodzy fermentacji, inżynierowie bioprocesowi - opracowanie podłoża i warunków fizycznych bioprocesu, powiększenie skali i wdrażanie przemysłowe, prowadzenie i usprawnianie procesu technologicznego

4.    Przygotowanie leku

chemicy, farmakolodzy, lekarze, biochemicy - opracowanie formy leku i badanie jej aktywności terapeutycznej, farmakokinetyka, ustalanie przebiegu leczenia

Otrzymywanie szczepów przemysłowych

KRYTERIA UWZGLĘDNIANE PRZY WYBORZE MIKROORGANIZMU:

•    charakterystyka odżywiania (tanie media, dostosowanie do określonego substratu)

•    optimum temperatury (najlepiej wyższa od 40°C - mniejsze koszty chłodzenia, eliminacja ryzyka zakażenia)

•    zdolności do wzrostu w warunkach przemysłowych (odporność na typ procesu i stosowane materiały)

•    stabilność cech

•    produkcyjność (wydajność procesu substrat - produkt na jednostkę czasu)

•    łatwość wydzielenia produktu z medium pofermentacyjnego

•    brak toksycznych produktów metabolizmu

pozyskiwanie drobnoustrojów cd

W początkowym etapie skriningu mamy najczęściej do czynienia z nieznanym szczepem.

Ocena przydatności biotechnologicznej drobnoustrojów: izolacja, namnażanie, testowanie w postaci czystych kultur. Rozproszenie komórek, by wyrosłe z nich kolonie miały charakter monokultur (odpowiednie rozcieńczanie próbek oraz środki chemiczne (m.in. detergenty) i fizyczne (m.in. filtrację, wirowanie).

Przy izolowaniu drobnoustrojów ze środowisk nie sprzyjających ich rozwojowi, stosuje się zagęszczanie komórek.

o

POZrSKIWANIĘ SZCZEPÓW

ZE ŚRODOWISKA Z KOLEKCJI

ł i

CZYSTA KULTURA

ł

SKRIWIHO WSTĘPNY

i

HODOWLA

Ogólna strategia skriningu drobnoustrojów w biotechnologii Pozyskiwanie szczepów mikroorganizmów o znaczeniu przemysłowym

Etapy podstawowego postępowania przy izolowaniu drobnoustrojów ze środowiska

I

TESTY <W VfTRO \

'ŻOLACJA PRODUKTU

EA DANIE AKTYWNOŚCI BIOLOftCagJ PRODUKTU TESTY BADANIA

ł

URUCHOMIENIE PRODUKCJI N0WE60 LEKU

Schemat postępowania podczas poszukiwania i opracowywania nowego produktu (leku) pochodzenia mikrobiologicznego

Badanie znanych szczepów nowe sposoby hodowli bardziej czułe metody    _t

analityczne

Izolacja nowych mikroorganizmów o pożądanych cechach    —-►

postępowanie

wzbogacające

testy

różnicujące

© — c-na

kultura wyjściowa

obserwacje    próba fermentacyjna

morfologiczne    i

do

dalszych

badań

kolekcji

testy produktu