Firmy technologiczne ścigają się w opracowywaniu szczepionki na COVID-19, a naukowcy poszukują skutecznego leczenia tej choroby. Do wyścigu dołączyła firma Medicago - której współwłaścicielem jest koncern tytoniowy Philip Morris International. Do produkcji potencjalnej szczepionki na COVID-19 używa zmodyfikowanych biotechnologicznie roślin tytoniowych. To alternatywa dla szczepionek tworzonych z wykorzystaniem jaja kurzego. Jakie są różnice w produkcji?
- Klasyczną metodą w jajach kurzych produkuje się szczepionki tzw. atenuowane, które zawierają całe, ale osłabione wirusy. Takie atenuowane wirusy nie powodują choroby, natomiast wywołują odpowiedź układu odpornościowego podobnie jak naturalne, zjadliwe wirusy. Szczepionki te są z reguły wysoce skuteczne, a ich otrzymywanie dobrze opracowane. Jednak w praktyce zdarza się (rzadko, ale jakieś prawdopodobieństwo istnieje) powrót wirusa do formy zjadliwej, tzw. rewersji – tłumaczy Onetowi dr hab. Tomasz Pniewski, z Instytutu Genetyki Roślin PAN w Poznaniu.
W tytoniu, ale też innych roślinach, a nawet drożdżach czy liniach komórkowych, można produkować szczepionki tzw. podjednostkowe. Takie szczepionki zawierają zwykle jedno lub kilka białek wirusa – w większości są to białka strukturalne, czyli te które tworzą otoczkę wirusa.
- Cząstki te zewnętrznie przypominają danego wirusa i wywołują niemal taką samą odpowiedź immunologiczną, jak naturalny wirus. Nie zawierają natomiast materiału genetycznego wirusa. Dlatego nie ma w ich przypadku ryzyka ani namnażania wirusa, ani powrotu wirusa do formy zjadliwej i objawów chorobowych - tłumaczy ekspert.
Szczepionki produkowane w roślinach można wytwarzać na dwa sposoby: w roślinach modyfikowanych genetycznie (GMO) lub w tzw. systemie ekspresji przejściowej. Ten drugi system jest obecnie głównie stosowany do produkcji szczepionek w roślinach – w badaniach naukowych i przez nieliczne jeszcze, ale już istniejące firmy.
- Najczęściej wykorzystywaną rośliną w tym systemie jest tytoń - Nicotiana benthamiana, nie mający poza tym znaczenia przemysłowego – tłumaczy Pniewski.
Na czym polega produkcja? W skrócie – do rozwiniętych roślin, najczęściej liści, wprowadza się tzw. wektor zawierający gen danego białka wirusowego.
- Wektor ten nie ulega integracji z materiałem genetycznym komórki roślinnej, a jeśli już to rzadko i wyłącznie w obrębie niektórych komórek roślinnych. Nie może być natomiast dziedziczony. Zamiast tego, gen kodujący białko wirusowe jest bardzo aktywny i w krótkim czasie (ok. 2 tygodnie), przy wykorzystaniu roślinnej "maszynerii ekspresji genów" produkowane są duże ilości danego białka szczepionkowego (nawet do kilku g/kg biomasy). Po zakończonym cyklu produkcyjnym biomasa jest zbierana (jeśli by nie była zebrana, rośliny i tak by zwiędły), a białko oczyszczane – dodaje ekspert.
