默克公司去年五月以 4 億美元現金收購了一家新罕布什爾州的小公司，這是有史以來為一傢俬人控股生物技術公司報道的最高金額。據《波士頓環球報》報道，一家向這家初創公司投資 1000 萬美元的風險投資公司獲得了 1 億美元的回報。
此次收購是製藥公司收購生物技術公司這一更大趨勢的一部分，這承認重磅炸彈藥物的未來可能與蛋白質類藥物密切相關。默克公司斥資數億美元收購位於新罕布什爾州黎巴嫩的 GlycoFi 的原因之一，在 9 月 8 日發表在《科學》雜誌上的一篇論文中得到了詳細說明。
來自 GlycoFi 和達特茅斯-希區柯克醫學中心（該公司是該學院研究的衍生機構）的研究人員報告了一種技術，該技術能夠對畢赤酵母進行基因工程改造，從而在各種治療性蛋白質上鑲嵌與人類蛋白質中發現的糖相同的糖。附著糖是確保蛋白質摺疊成正確形狀並使其熱力學穩定的必要條件。此外，如果蛋白質攜帶錯誤的糖（例如來自酵母的糖），人類免疫系統就會發起攻擊。幾十年來，酵母通常被用於生產胰島素和其他不經歷糖基化的蛋白質，糖基化是將糖連線到蛋白質表面的過程。但它尚未被用於糖基化蛋白質，如促紅細胞生成素，這是一種抗貧血化合物（也常用於運動興奮劑），研究人員在《科學》雜誌的論文中對此進行了報道。
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研究人員寫道：“這種酵母細胞系的可獲得性未來可能會消除對哺乳動物細胞培養的需求。” 目前，糖基化蛋白質是透過將藥物蛋白質的基因插入中國倉鼠卵巢細胞或其他哺乳動物細胞中來生產的。原則上，酵母具有許多優勢，包括縮短生產時間和提高產量帶來的成本節約，以及避免動物殘留物汙染。
GlycoFi 的聯合創始人、首席科學官兼達特茅斯生物工程學教授蒂爾曼·根格羅斯指出，使用酵母生產糖基化蛋白質帶來的最大好處與這份賣點清單無關。“人們已經非常關注降低成本，”根格羅斯在談到基於酵母的生產時說。“由於改進哺乳動物細胞培養的能力，這已經被擱置了。” 相反，他認為，真正的回報將來自於提高蛋白質藥物的效力——僅選擇那些能提高藥物有效性的糖（在哺乳動物細胞中這是一項更加困難的任務）。“您將能夠減少藥物用量，並治療目前因藥物不夠強而沒有反應的患者，”他說。
從技術角度來看，擺弄酵母的內部結構是根格羅斯所說的“對生物體進行大規模管道改造”的壯舉，也是有史以來技術上最具挑戰性的基因工程成就之一，需要去除四個酵母基因並引入 14 個新基因。在《科學》雜誌詳述的研究之前，GlycoFi 已經生產出攜帶較簡單糖類的蛋白質，例如抗體，並將它們提供給默克和其他主要製藥公司，這些公司因此能夠認識到該技術的威力。
最近的報告描述了最困難的再工程步驟，即新增唾液酸糖，這使得幾乎可以生產任何糖蛋白。“現在我們已經將範圍擴大到所有糖蛋白，而不僅僅是抗體，”根格羅斯說。
蘇黎世聯邦理工學院生物技術和生物工程教授、哺乳動物細胞培養專家馬丁·富塞內格表示：“工程改造酵母以生產人源化糖蛋白是生物製藥製造業的聖盃，其實施是一項科學傑作。” 富塞內格觀察到，即使酵母蛋白質生產最終佔上風，哺乳動物細胞由於其在組織工程和基因治療領域的前景，仍然擁有“光明的前景”，而酵母細胞在這些領域顯然沒有應用。
懷俄明大學分子生物學教授唐納德·賈維斯斷言，在酵母中生產糖基化蛋白質仍然必須克服陡峭的障礙，因為公司在哺乳動物細胞繫上進行了大量投資。“許多大型生物技術公司致力於在 CHO [(中國倉鼠卵巢)] 和其他哺乳動物細胞系中生產重組糖蛋白，”賈維斯說。“這些公司擁有哺乳動物細胞株，可以生產大量至少某些糖蛋白，他們在基礎設施方面進行了鉅額投資，他們的工藝獲得了 FDA 批准，並且他們對這些系統感到舒適。以我的經驗來看，這將很難克服。”
然而，賈維斯承認替代技術可能發揮作用，並且他自己也發表了關於使用昆蟲細胞生產糖蛋白的論文。然而，商業化落後於 GlycoFi 的工作。從大學校園到大型製藥子公司的 GlycoFi 經驗表明，將基因操作應用於糖生物學的深奧努力有可能為新一代生物技術藥物提供可行的方法——併為風險資本投資者提供一張超額的存款單。