Trabalho de conclusão de graduação
Produção de soroalbumina por rota fermentativa utilizando Pichia pastoris
Autor
Kalaoun Filho, Samir
Institución
Resumen
A produção de macromoléculas biológicas, tais como as proteínas, é um dos
principais ramos de estudo da indústria biotecnológica. A soroalbumina humana (HSA)
é a proteína mais abundante do plasma sanguíneo, apresentando funções vitais de
manutenção da pressão osmótica sanguínea, manutenção do pH e transporte de
moléculas. O principal método utilizado para obter a HSA hoje, é o fracionamento por
etanol a frio a partir de amostras de sangue obtidos via doação, sendo um processo
limitado pela quantidade de sangue doado. A fim de evitar o uso de sangue como fonte
de HSA e mitigar alguns dos riscos associados a este procedimento, métodos
alternativos para produzir a soroalbumina humana estão sendo explorados. A HSA
recombinante (rHSA) surge como uma alternativa à HSA plasmática. A rHSA pode ser
desenvolvida e expressa como uma forma alternativa de soroalbumina em sistemas
biológicos (bactérias, leveduras, plantas e animais) de expressão. Assim sendo, o
objetivo deste trabalho foi estudar o uso de Pichia pastoris como um sistema de
expressão biológica para a produção de soroalbumina de rato recombinante (rMSA),
proteína com alto grau de semelhança à HSA, via promotor constitutivo PGAP. Esta
espécie de levedura é comumente utilizada para expressar proteínas em função do seu
rápido crescimento, menor sensibilidade às alterações nutricionais e ambientais, e
capacidade de atingir altas densidades celulares durante o cultivo. A metodologia
consistiu na utilização de frascos agitados e experimentos em biorreator para análise do
crescimento celular, produção de proteínas, concentração de glicose no meio e análise
do gás de exaustão. Após os experimentos, a qualificação dos bioprodutos foi realizada
por eletroforese em gel, e para mensurar a acurácia dos resultados, um balanço de massa
de carbono foi proposto. Os experimentos para a produção de rMSA foram
considerados bem-sucedidos, mesmo produzindo pequena quantidade de proteínas
quando comparado à literatura. Apesar de se almejar valores de produção de rMSA
entre 3 g/L e 10 g/L, os experimentos realizados alcançaram produções de
aproximadamente 0,3-0,4 g/L. Já em relação ao crescimento celular, pode-se observar
que as leveduras atingiram valores de concentração de até 8 g/L, concentrações estas
consideradas baixas de acordo com a literatura. Novos estudos da produção de rHSA e
análogos deverão ser conduzidos para otimizar a produção por rota fermentativa e, em
seguida, sistemas de separação e purificação da proteína em questão devem ser
estudados. Adicionalmente, ainda há alguns desafios e debates em torno da utilização de
soroalbumina, que discutem o papel e a eficácia da proteína em tratamentos médicos,
revisando os critérios utilizados para a regulação de seu uso.