Les solvants liquides à base de sucre stockent des produits thérapeutiques injectables essentiels tels que l’insuline et les vaccins.
Cependant, la durée de conservation de ces produits thérapeutiques est modifiée car les propriétés de ces solvants modifient au fil du temps les protéines critiques nécessaires aux traitements sous la peau.
Mohammad Halim, professeur adjoint de chimie et de biochimie à l'Université d'État de Kennesaw, a reçu une subvention de trois ans des National Institutes of Health (NIH) pour étudier les solvants à base de protéines et d'enzymes, dans le but d'améliorer le stockage des produits thérapeutiques par injection.
Les recherches de Halim visent à trouver le mélange optimal de solvants eutectiques, capables de stocker ces médicaments à des températures inférieures à zéro, avec des éléments qui ne se lieront pas aux protéines, prolongeant ainsi leur cycle de vie utile.
Mes recherches tentent de comprendre comment les solvants eutectiques se forment entre deux composants et comment ils peuvent préserver tous les médicaments à base de peptides et de protéines, car nous verrons davantage de traitements de ce type. Mais nous ne disposons pas d’une technique de conservation fiable. Je reçois ce financement pour développer un nouveau solvant capable de maintenir les protéines à l’état natif et de prolonger leur durée de conservation sans effets secondaires. »
Mohammad Halim, professeur adjoint de chimie et de biochimie, Kennesaw State University
Les médicaments à base de protéines ne peuvent être efficaces que s’ils restent intacts, mais ils ont besoin de solvants pour être conservés et administrés au patient. Avec l’augmentation du nombre de médicaments à base de peptides au cours de la dernière décennie, l’industrie biomédicale recherche des moyens plus fiables de conserver ces produits pharmaceutiques. Les thérapies à base de protéines représentent une industrie de 679 millions de dollars d'ici 2033, et les enzymes conçues pour stabiliser ces protéines pourraient contribuer à une industrie de 8,2 milliards de dollars d'ici 2030.
« L'un des inconvénients des techniques de conservation existantes avec des bases sucrées (telles que le tréhalose) que nous avons identifiées est qu'elles modifient la structure des protéines via la glycosylation », a déclaré Halim. « Ces médicaments à base de protéines contiennent des molécules plus grosses et plus complexes et posent de nouveaux défis en termes de préservation de leur intégrité et de leur stabilité sur des périodes prolongées. »
La subvention permettra également à Halim de poursuivre sa réussite en engageant des étudiants de premier cycle et de maîtrise dans l'un des laboratoires de recherche les plus actifs du campus. Depuis son arrivée dans l'État de Kennesaw en 2021, Halim a encadré un nombre record d'étudiants, dont 105 étudiants de premier cycle et 12 étudiants diplômés à la KSU. Ces étudiants ont contribué à 18 publications co-écrites par des étudiants et à 141 présentations orales et par affiches lors de diverses conférences locales, régionales et nationales.
« La recherche et l'enseignement ne sont pas seulement mon travail : c'est ma passion », a-t-il déclaré. « Je travaille avec mes étudiants dans le laboratoire de recherche et je les forme à devenir des scientifiques de la prochaine génération. Je me considère comme un noyau dans le laboratoire de recherche, car si le noyau reste, les électrons (les étudiants) tournent autour du noyau, qui les soutient. J'enseigne et encadre avec une approche « axée sur le plaisir » où tous les étudiants, quel que soit leur parcours, peuvent apprécier, consommer et comprendre les concepts de chimie et résoudre des problèmes critiques grâce à la recherche. «
Halim a également trois collaborateurs internes au sein du Collège des sciences et des mathématiques sur le projet : les professeurs adjoints Carl Saint Louis, Madalynn Marshall et Soon Goo Lee. Grâce à cette subvention, l'équipe de recherche aura également l'occasion d'utiliser la machine de diffusion de neutrons du laboratoire national d'Oak Ridge au Tennessee pour une collaboration externe.
