Среда, 21 февраля, 2024
ДомойБиологияПрорыв в биоинженерии: табачные заводы синтезируют вакцину QS-21

Прорыв в биоинженерии: табачные заводы синтезируют вакцину QS-21

- Advertisement -

Был разработан новый метод производства ключевого ингредиента вакцины QS-21 из растений табака, который предлагает устойчивую альтернативу традиционному извлечению из мыльной коры и расширяет производство вакцин. Фото: SciTechDaily.com

Открытие мыльной коры повышает устойчивость мирового рынка вакцин, открывая беспрецедентные возможности для биоинженерных вакцинных адъювантов.

Ценная молекула, полученная из мыльного дерева и используемая в качестве ключевого ингредиента в вакцинах, была впервые воспроизведена в альтернативном растении-хозяине, что открыло беспрецедентные возможности для индустрии вакцин.

Исследовательское сотрудничество под руководством Центра Джона Иннеса использовало недавно опубликованную последовательность генома чилийского мыльного дерева (Quillaja saponaria) для отслеживания и картирования неуловимых генов и ферментов в сложной последовательности этапов, необходимых для производства молекулы QS-21.

Используя геном мыльного дерева, исследователи открыли новые возможности для биоинженерных адъювантов вакцин, потенциально повышая эффективность вакцин и снижая воздействие на окружающую среду.

Продвижение разработки вакцин

Используя методы временной экспрессии, разработанные в Центре Джона Иннеса, команда восстановила химический путь в растении табака, впервые продемонстрировав производство этого ценного соединения «без дерева».

Профессор Энн Осборн из ФРС, руководитель группы в Центре Джона Иннеса, сказала: «Наше исследование открывает беспрецедентные возможности для биоинженерных адъювантов вакцин. Теперь мы можем исследовать и улучшать эти соединения, чтобы стимулировать иммунный ответ человека на вакцины и производить QS-21 способом, не зависящим от экстракции из мыльной коры».

Вакцинные адъюванты представляют собой иммуностимуляторы, которые усиливают реакцию организма на вакцину, и являются ключевым ингредиентом человеческих вакцин против опоясывающего лишая, малярии и других вакцин, находящихся в стадии разработки.

Чилийские деревья из мыльной коры. Фото: Центр Джона Иннеса.

Устойчивые решения для ингредиентов вакцин

QS-21, мощный адъювант, получают непосредственно из коры мыльного дерева, что вызывает обеспокоенность по поводу экологической устойчивости его поставок.

В течение многих лет исследователи и промышленные партнеры искали способы производства молекулы в альтернативной системе экспрессии, такой как дрожжи или растения табака. Однако сложная структура молекулы и отсутствие знаний о ее биохимическом пути в дереве до сих пор не позволяли этому.

Ранее исследователи из группы профессора Осборна собрали раннюю часть пути, составляющего каркасную структуру для QS-21. Однако поиск более длинного полного пути — ацильной цепи, которая образует одну из важнейших частей молекулы, стимулирующей иммунные клетки, — остался незавершенным.

Чилийское мыльное дерево – источник QS-21, ценного ингредиента вакцин. Фото: Центр Джона Иннеса.

В новом исследовании, которое будет опубликовано сегодня (26 января) в Природа Химическая БиологияИсследователи из Центра Джона Иннеса использовали ряд подходов к открытию генов, чтобы идентифицировать около 70 генов-кандидатов и перенести их в растения табака.

Анализируя закономерности и продукты экспрессии генов при поддержке платформ метаболомного и ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в Центре Джона Иннеса, они смогли сузить поиск до последних 20 генов и ферментов, составляющих путь QS-21.

Первый автор, доктор Летиция Мартин, сказала: «Это первый раз, когда QS-21 был получен в гетерологичной системе экспрессии. Это означает, что мы можем лучше понять, как работает эта молекула и как мы можем решить проблемы масштаба и токсичности.

«Что очень приятно, так это то, что эта молекула используется в вакцинах, и, поскольку я могу сделать ее более устойчивой, мой проект оказывает влияние на жизнь людей. Удивительно думать, что что-то настолько научно ценное может принести обществу такую ​​пользу».

«На личном уровне это исследование было чрезвычайно полезным с научной точки зрения. Я не химик, поэтому я не смог бы сделать это без поддержки платформы метаболомики Центра Джона Иннеса и платформы химии».

Команда установила партнерские отношения с компанией Plant Bioscience Limited PBL (Plant Bioscience Limited) Norwich Limited, которая возглавляет коммерциализацию этого проекта.

Ссылка: «Полный биосинтез мощного вакцинного адъюванта QS-21» Летиции Б.Б. Мартин, Шинго Кикучи, Мартина Рейзека, Шарлотты Оуэн, Джеймса Рида, Анастасии Орм, Раджеша К. Мисры, Амра Эль-Демердаша, Лайонела Хилла, Ханны Ходжсон, Юйчжун Лю, Джей Д. Кислинг, Роберт А. Филд, Эндрю В. Трумэн и Энн Осборн, 26 января 2024 г., Природа Химическая Биология.
DOI: 10.1038/s41589-023-01538-5

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме