Ключевым промежуточным продуктом в изготовлении вакцин являются 2S, 3R — эпоксидные соединения, что используется в производстве Атазанавира (продается, как Реатаз). Это антиретровирусное средство, используемое для лечения вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Существующие способы получения эпоксида 1 включают диастереоселективное снижение аминокислоты, полученной с последующей циклизацией промежуточного хирального спирта 3. Тем не менее, сырье для лекарств либо страдает от низкой селективности, либо от низкой пропускной способности. И для большинства видов сырья используют при производстве опасные реагенты или катализаторы. Специалисты из Codexis почувствовали потенциал для улучшения этих методов с помощью изолированной кеторедуктазы, фермента для биокаталитического восстановления кетона 2.
Ученые из Codexis провели скрининг своей обширной библиотеки KRED и обнаружили экземпляры с почти идеальной хиральной селективностью. Однако, пропускная способность первого вещества была слишком низкой для коммерческого применения. Исследователи улучшили производительность ферментов с использованием направленной эволюции, а также выполняя два этапа планирования экспериментов. Это было необходимо, чтобы определить и оптимизировать ключевые переменные процесса. Окончательные условия процесса достигли 99% селективности и пропускной способности на 50% выше целевого уровня, не требуя никаких опасных реагентов.
Сегодня, практически во всех мировых державах проводится огромное количество исследований по разработке новых лекарственных препаратов и вакцин. В России несколько исследовательских центров занимаются подобными разработками, при этом наибольших результатов достигли биотехнологи.
