Fermierii cu un pas mai aproape de medicină

​Vaccinurile se bazează pe administrarea antigenelor corespunzătoare, dar pot fi administrate sub diferite forme. În cazul vaccinurilor vii atenuate, cele utilizate împotriva varicelei sau, de exemplu, a tuberculozei, acestea includ microorganisme întregi, dar slăbite sau patogene, cum ar fi bacteriile şi virusurile. Există, de asemenea, vaccinuri care conţin doze de celule microbiene întregi, dar moarte. Aceste tipuri de vaccinuri sunt utilizate împotriva rabiei sau a hepatitei A. De asemenea, este posibilă dozarea fragmentelor sau a celor mai patogene elemente microbiene, precum şi a vaccinurilor care conţin toxine bacteriene inactivate. Pe lângă antigeni, vaccinurile includ adjuvanţi care întârzie eliberarea antigenului utilizat, cel mai adesea compuşi de aluminiu. Vaccinurile comestibile sunt o idee revoluţionară care foloseşte metodele divizate şi moderne de biotehnologie, prin care plantele vor dobândi capacitatea de a produce antigeni imunogeni. Deşi utilizarea biotehnologiei şi modificarea genetică a plantelor pentru producerea de vaccinuri comestibile este relativ nouă, o serie de astfel de vaccinuri au fost deja dezvoltate. Până în prezent s-a găsit o modalitate de a utiliza modificarea genotipului tuberculului de cartof sau a frunzei de salată pentru a preveni hepatita B. Roşiile transgenice contribuie, de asemenea, la câştigarea imunităţii împotriva hepatitei B, dar sunt şi de protecţie împotriva rabiei. Tutunul este utilizat pentru a produce atât vaccinuri antibacteriene, acţionând asupra subunităţii Vibrio cholerae, cât şi vaccinuri antivirale care vizează imunizarea organismului împotriva rabiei şi a hepatitei B. Alte vaccinuri vegetale comestibile sunt produse din porumb şi frunze de lucernă.
Un alt aspect este studiat şi de oamenii de ştiinţă de la UC Riverside (SUA), care studiază dacă pot transforma plantele comestibile, cum ar fi salata verde, în fabrici de vaccin ARNm. Tehnologia ARN sau ARN mesager utilizată în vaccinurile COVID-19, acţionează învăţând celulele noastre să ne recunoască şi să ne protejeze împotriva bolilor infecţioase. Obiectivele proiectului, realizat printr-o subvenţie de 500.000 de dolari de la National Science Foundation, sunt următoarele: arătarea faptului că ADN-ul care conţine vaccinurile ARNm poate fi inserat cu succes în celulele vegetale unde se va replica, să demonstreze că plantele pot produce suficient ARNm şi că sunt capabile să determine doza corectă de vaccin. „În mod ideal, o singură plantă ar produce suficient ARNm pentru a vaccina o persoană“, a spus Juan Pablo Giraldo, profesor asociat în Departamentul de Botanică şi Ştiinţe ale Plantelor al UCR, care conduce cercetarea, realizată în colaborare cu oamenii de ştiinţă de la UC San Diego şi Carnegie. „Testăm această abordare cu spanac şi salată verde şi avem obiective pe termen lung ca oamenii să-l cultive în propriile lor grădini“, a spus Giraldo. „Fermierii ar putea cultiva în cele din urmă câmpuri întregi.“
Cheia pentru a face acest lucru sunt cloroplastele, organe mici din celulele plantei care transformă lumina soarelui în energie pe care planta o poate folosi. „Sunt fabrici mici, alimentate cu energie solară, care produc zahăr şi alte molecule care permit creşterea plantei“, a spus Giraldo. „Sunt, de asemenea, o sursă neexploatată pentru fabricarea moleculelor dorite.“ În trecut, Giraldo a arătat că este posibil ca cloroplastele să genereze gene care nu fac parte în mod natural din plantă. El şi colegii săi au făcut acest lucru trimiţând material genetic străin în celulele vegetale în interiorul unei carcase de protecţie. Determinarea proprietăţilor optime ale acestor carcase pentru livrarea în celule vegetale este o specialitate a laboratorului Giraldo. Pentru acest proiect, Giraldo a făcut echipă cu Nicole Steinmetz, profesor de nanoinginerie UC San Diego, pentru a utiliza nanotehnologiile create de echipa sa, care va livra material genetic cloroplastelor. Pentru Giraldo, şansa de a dezvolta această idee cu ARNm este punctul culminant al unui vis.
 
Simona MUNTEANU