Zwalczanie grypy żołądkowej za pomocą tytoniu

Rośliny tytoniowe zostały wymienione jako bioreaktory, dzięki którym naukowcy mają nadzieję, że stanie się pierwszą szczepionką przeciwko norowirusowi, który jest przyczyną wielu epidemii zatruć pokarmowych i przerażającej zimowej choroby wymiotów.

Rośliny szczepionkowe: Te młode rośliny tytoniu wyprodukują setki gramów szczepionki norowirusowej w ciągu kilku tygodni.

Wykorzystując system produkcyjny, który łączy wirusy, bakterie i rośliny, aby szybko wyprodukować duże ilości szczepionki, naukowcy z Arizona State University i firma biotechnologiczna Vaxx twierdzą, że mają szybki, tani i niezawodny sposób na walkę z szybko zmieniającymi się patogenami, takimi jak norowirus.

Szacuje się, że rocznie w samych Stanach Zjednoczonych od 23 do 74 milionów przypadków, norowirus jest uważany za drugą najczęstszą przyczynę chorób zakaźnych po grypie. Co więcej, podobnie jak grypa, ma zdolność produkowania nowych szczepów co rok lub dwa, co utrudnia opracowanie szczepionki.

Przechodzenie przez długi i kosztowny proces opracowywania szczepionki dla nieśmiercionośnego wirusa, który szybko się zmienia, stanowi dla firm wysokie ryzyko finansowe, mówi Karol Arntzen , jeden z czołowych badaczy projektu, który prezentował swoje prace na tegorocznych jesienne spotkanie Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego w Waszyngtonie

W przypadku norowirusa rządowe upoważnienie do szczepień jest mało prawdopodobne, ponieważ jest to niewygodne, a nie poważne zagrożenie śmiercią dla ludzi, co oznacza, że ​​nie byłoby gwarantowanego rynku, mówi.

Technologia zastosowana przez Arntzena i jego współpracowników wykorzystuje fakt, że rośliny są tanie w uprawie i podlegają niewielkiej regulacji w porównaniu z systemami opracowywania szczepionek na bazie zwierząt, ponieważ patogeny roślinne nie są niebezpieczne dla ludzi. Nowe podejście uwzględnia również szereg niedociągnięć, które w przeszłości hamowały rozwój szczepionek roślinnych. W szczególności, czas potrzebny do wytworzenia rośliny transgenicznej, która wyraża wystarczającą ilość białek szczepionkowych oraz trudność przetwarzania roślin w taki sposób, aby uzyskać stabilną, precyzyjnie dozowaną szczepionkę.

Aby przezwyciężyć pierwsze wyzwanie, naukowcy opracowali trzyetapowy system, który umożliwia szybszą produkcję obcych białek w roślinach. Po pierwsze, geny kodujące białka są przekształcane w inaktywowaną wersję wirusa roślinnego, w tym przypadku wirusa mozaiki tytoniu (TMV). Ponieważ TMV wykorzystuje RNA zamiast DNA jako materiał genetyczny – ale manipulacje genetyczne w laboratorium przeprowadza się na DNA – drugim krokiem jest oszukanie bakterii, które mogą zainfekować tytoń, aby wyprodukowały wersję DNA wirusa wraz z genami szczepionki. W trzecim etapie wewnątrz zakażonych komórek roślinnych wytwarzane są kopie RNA genów wirusowych, które porywają ich maszynerię biochemiczną, tworząc kopie pożądanego białka. W ciągu 5 dni [do] 2 tygodni tytoń umiera, ale w tym czasie produkuje ogromne ilości naszego białka, do jednego grama na kilogram biomasy, mówi Arntzen.

Mario pezotti na Uniwersytecie w Weronie we Włoszech mówi, że praca Arntzena pokazuje, że można łatwo przyspieszyć systemy produkcyjne każdej szczepionki, a zwłaszcza szybko zmieniających się wirusów.

Drugim głównym wyzwaniem przy wytwarzaniu szczepionek roślinnych było opracowanie produktu końcowego, który spełnia standardy farmaceutyczne, mówi Carole Cramer , dyrektor wykonawczy Instytutu Biosciences Arkansas na Uniwersytecie Stanowym Arkansas w Jonesboro. Celem wcześniejszych badań było wytworzenie jadalnych szczepionek, które umożliwiłyby tanią i bezpieczną dostawę w krajach rozwijających się, gdzie możliwości przechowywania szczepionek z oczyszczonych białek, które wymagają chłodzenia, są ograniczone.

Chociaż transgeniczne ziemniaki, pomidory lub ryż mogą wytwarzać funkcjonujące cząsteczki szczepionek, w tym te, które są skuteczne przeciwko norowirusowi, brak w pełni kontrolowanych dawek stanowi wyzwanie, zwłaszcza w medycynie zachodniej, mówi Cane. Każdy opłacalny produkt będzie musiał zostać całkowicie oczyszczony i precyzyjnie dostarczony – na przykład w postaci sprayu do nosa, mówi.

Wysoka produkcja biomasy tytoniu w połączeniu z przystępnymi technologiami ekstrakcji zaadaptowanymi z przemysłu spożywczego daje firmie Arntzen pewność, że szczepionkę norowirusową można wyprodukować przy bardzo niskich kosztach. Przewiduje, że badania kliniczne rozpoczną się na początku 2010 roku.

Obecne zaniepokojenie świńską grypą pokazuje, że świat potrzebuje szybkich i tanich szczepionek, i właśnie w tym przypadku produkty pochodzenia roślinnego, takie jak ta szczepionka na norowirusy, mają duży potencjał, mówi Pezotti.

Yuri Gleba z Nomad Bioscience w Monachium w Niemczech, który jako pierwszy opracował trójetapowy system infekcji roślin wykorzystywany w projekcie dotyczącym norowirusa, przetestował go na ponad 50 białkach istotnych z farmaceutycznego punktu widzenia. Gleba uważa, że ​​podejście to może stać się skutecznym narzędziem wszędzie tam, gdzie wymagana jest szybka reakcja produkcji białek.

Na przykład, jeśli chodzi o bioterroryzm, taki system roślinny można by wykorzystać do taniej hodowli związków w oczekiwaniu na problem, [oszczędzając] tylko najdroższe końcowe etapy przetwarzania na wypadek sytuacji awaryjnej.

ukryć