Production of human erythropoietin in transgenic canola employing the technology of oleosin fusion

Abstract

A eritropoietina humana (EPO) é uma citocina endógena que é responsável pelo estímulo da produção de eritrócitos. A EPO purificada é usada principalmente para o tratamento de anemias. Muitas condições podem resultar em níveis anêmicos não saudáveis e, portanto, a EPO pode ser usada para tratar muitas doenças diferentes. A EPO foi primeiramente clonada com sucesso em 1984 e, desde então, tem sido produzida em leveduras, bactérias e células de insetos. Além disso, foi sintetizada transgenicamente nas plantas. Sistemas celulares de mamíferos têm se mostrado os mais eficientes na produção de EPO, embora de alto custo. No entanto, o apelo de se usar plantas para produzir proteínas transgenicamente é extremamente sedutor, devido à sua eficiência de custos. Uma planta que tem se mostrado valiosa em sua capacidade de acumular proteínas transgênicas é Brassica napus, popularmente conhecida como canola. Foi demonstrado que a canola também é capaz de produzir a proteína transgênica hirudina pela técnica de fusão à oleosina. Essa tecnologia foi sugerida para produzir proteínas recombinantes extremamente estáveis e que exibem sua atividades normalmente. Assim, por meio do presente projeto, é proposto o emprego de técnicas de fusão à oleosina como modelo para a produção de EPO recombinante (rhEPO) em canola. Se bem sucedido, este projeto irá apresentar um novo, estável e eficiente método de baixo custo para a produção da rhEPO, um produto altamente desejado no mercado biofarmacêutico.

Human erythropoietin (EPO) is an endogenous cytokine that is responsible for the stimulation of the production of erythrocytes. Purified EPO is mainly used for treatment of anemia. Many conditions can result in unhealthy anemic levels; therefore, EPO can be used to care for many differing ailments. EPO was first successfully cloned in 1984. Since then, it has been produced in yeast, bacteria and insect cells. Additionally, it has been synthesized transgenically in plants. Mammalian cell systems have been shown to possess the highest efficiency for producing EPO, even though they require high cost; however, the appeal of using plant environments to transgenically produce proteins is extremely alluring due to its cost efficiency. One plant that has been shown valuable in its ability to transgenically accumulate proteins is Brassica napus, commonly known as canola. Canola has shown the capability of transgenically producing the hirudin protein through oleosin-fusion technology. This technology has been suggested to produce extremely stable recombinant proteins that exhibit their normally expected activity. Thus, here is proposed the employment of oleosin-fusion techniques as template to produce recombinant EPO (rhEPO) in canola. If successful, this project will exhibit a new, stable and cost efficient method of producing the rhEPO that is so highly desired within the biopharmaceutical market.