Пробив в биоинженерството: Тютюневи растения синтезират важна съставка за ваксините

Устойчивост за глобалния пазар на ваксини

Ваня Милева Последна промяна на 26 януари 2024 в 13:07 3804 0

Тютюневи растения

Кредит Pixabay

Тютюневи растения. Разработен е нов метод за производство на ключовата ваксинна съставка QS-21 в тютюневи растения, който предлага устойчива алтернатива на традиционното извличане от сапунено дърво и подобрява производството на ваксини.

Откритието на сапунената квилая осигурява устойчивост за световния пазар на ваксини, разкривайки неподозирани възможности за биоинженерни адюванти за ваксини.

Ценна молекула, произхождаща от дървото сапунена квилая и използвана като ключова съставка във ваксините, за първи път е възпроизведена в алтернативен растителен гостоприемник, което открива невиждани досега възможности за производството на ваксини.

Съвместната изследователска работа, ръководена от Центъра "Джон Инес", използва наскоро публикуваната геномна последователност на чилийското дърво сапунена квилая (Quillaja saponaria), за да проследи и картографира неуловимите гени и ензими в сложната последователност от стъпки, необходими за производството на молекулата QS-21.

Цветове на дървото сапунена квилаяИзползвайки генома на дървото от сапунена квилая, изследователите откриват нови възможности за биоинженерно разработване на адюванти за ваксини, което може да подобри ефикасността на ваксините и да намали въздействието върху околната среда. Кредит: Flickr/James Gaither (CC BY-NC-ND 2.0 DEED)

Усъвършенстване на разработването на ваксини

"Нашето изследване открива безпрецедентни възможности за биоинженерно разработване на адюванти за ваксини. Сега можем да изследваме и усъвършенстваме тези съединения, за да стимулираме човешкия имунен отговор към ваксините и да произвеждаме QS-21 по начин, който не зависи от извличането от дървото сапунена квилая", заявява професор Ан Осбърн (Anne Osbourn), ръководител на групата в Центъра "Джон Иннес".

Адювантите за ваксини са имуностимулатори, които подсилват реакцията на организма към ваксината - и са ключова съставка на човешките ваксини срещу херпес, малария и други, които са в процес на разработване.

Чилийски дървета сапунена квилая. Кредит: John Innes Centre

Устойчиви решения за съставките на ваксините

QS-21, мощен адювант, се добива директно от кората на дървото сапунена квилая, което поражда тревога за екологичната устойчивост на доставките му.

В продължение на много години изследователи и индустриални партньори търсят начини за производство на молекулата в алтернативна система за експресия, като например дрожди или тютюневи растения. Въпреки това сложната структура на молекулата и липсата на познания за биохимичния й път в дървото досега не са позволявали това.

Преди това изследователите от групата на професор Осбърн са установили ранната част от пътя, която съставлява структурата на скелета на QS-21. Търсенето на по-дългия цялостен път, ацилната верига, която образува една важна част от молекулата, стимулираща имунните клетки, обаче остана незавършена.

Чилийско дърво сапунена квилая (Quillaja saponaria)Чилийско дърво сапунена квилая - източник на QS-21 - ценна съставка на ваксините. Кредит: John Innes Centre

В новото изследване, което ще бъде публикувано днес (26 януари) в Nature Chemical Biology, изследователите от Центъра "Джон Иннес" използват редица подходи за откриване на гени, за да идентифицират около 70 кандидат-гена и да ги прехвърлят в тютюневи растения.

Чрез анализ на моделите на генна експресия и продукти, подкрепен от платформите за Метаболомика и Ядрен магнитен резонанс (ЯМР) в Центъра "Джон Иннес", те успяват да стеснят търсенето до последните 20 гена и ензими, които съставляват пътя QS-21.

Първият автор д-р Летисия Мартин (Laetitia Martin) заявява: "За първи път QS-21 се произвежда в хетероложна експресионна система. Това означава, че можем да разберем по-добре как работи тази молекула и как бихме могли да се справим с проблемите, свързани с мащаба и токсичността.

"Изключително удовлетворяващо е, че тази молекула се използва във ваксините и че проектът ми има въздействие върху живота на хората, тъй като може да се произвежда по-устойчиво. Невероятно е да си помислиш, че нещо толкова полезно от научна гледна точка може да донесе такова добро на обществото."

Справка: “Complete Biosynthesis of the potent vaccine adjuvant QS-21” 26 January 2024, Nature Chemical Biology.
DOI: 10.1038/s41589-023-01538-5

Източник: Bioengineering Breakthrough: Tobacco Plants Synthesize Vaccine Powerhouse QS-21, John Innes Centre

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !