Биотехнологическое производство лекарственных препаратов и биофармацевтических продуктов в культурах клеток и органов растений

Введение: Растительные биофабрики представляют собой биотехнологические платформы на основе культур клеток и органов растений, используемые для производства лекарственных препаратов и биофармацевтических продуктов, однако к настоящему времени лишь немногие из таких систем успешно внедрены на промышленном уровне. Метаболическая инженерия, вероятно, является наиболее прямым способом повышения выхода лекарственных веществ в растительных биофабриках, но общественное неприятие использования генетически модифицированных организмов обусловливает сохранение эмпирических подходов. Вторичный метаболизм растений включает тысячи различных ферментов. Одни из них катализируют специфические реакции, обеспечивая образование одного продукта из определённого субстрата, тогда как другие способны образовывать несколько продуктов из одного и того же субстрата. Это свойство открывает новые возможности для биофабрик на основе растительных клеток: естественный метаболический аппарат растений можно использовать для биоконверсии фитохимических соединений и даже для получения новых биологически активных веществ. С помощью гетерологичной экспрессии целевых метаболических генов в модельных растениях можно создавать синтетические биологические производственные цепочки, в которых природные субстраты превращаются в продукты с высокой рыночной стоимостью.

Цель: Обобщить современное состояние растительных биофабрик и их применение для производства косметических средств, лекарственных препаратов и биофармацевтических продуктов.

Результаты: Для демонстрации широкого потенциала растительных биофабрик в различных направлениях биотехнологического производства лекарственных препаратов и биофармацевтических продуктов в обзоре подробно рассмотрены следующие вопросы: растительные биофабрики на основе культур клеток и волосатых корней; получение вторичных метаболитов; реакции биотрансформации; инструменты метаболической инженерии, применяемые в растительных биофабриках; производство биофармацевтических продуктов.