Raport eksperta

Data werdyktu: 27.05.2021 13:54

W zgłoszonym artykule autor wspomina między innymi o pracach naukowców z Meksyku nad stworzeniem pomidora, który byłby jadalną szczepionką przeciw COVID-19. To prawda. Nie jest to jednak żadna sensacja, gdyż podobne badania prowadzone są od dawna. W klasycznie stosowanych w szczepionkach antygenami może być zarówno inaktywowany wirus, jak i materiał genetyczny czy białko wirusowe, które hoduje się na dużą skalę w kurzych jajach, tkance komórkowej ssaków/insektów czy genetycznie modyfikowanych mikroorganizmach. Mniej znanym podejściem do produkcji antygenów i szczepionek na dużą skalę jest wykorzystanie roślin jako biofabrykatów. Rośliny są modyfikowane genetycznie w celu wytworzenia, na przykład, cząstek wirusopodobnych (VLP), które są białkami strukturalnymi wirusa lub białek „wieloepitopowych”, gdzie różne sekwencje antygenu pozwalają na wytworzenie odpowiedzi immunologicznej i ochronnej u ludzi. Najczęściej wykorzystywaną rośliną jest Nicotiana benthamiana, bliska krewna tytoniu. Ale naukowcy pracowali również z innymi roślinami, takimi jak sałata, marchew, ziemniaki, ryż, pomidory i kukurydza. Na początku 2020 r. za pomocą tej metodologii uzyskano 97 eksperymentalnych szczepionek, w tym roślinne antygeny dla HIV, polio, wirusowego zapalenia wątroby typu B, wścieklizny, HPV, cholery i gruźlicy, wśród innych patogenów. Prowadzone są nawet prace nad wyhodowaniem związków przeciwko nowotworom i chorobom autoimmunologicznym. Niektóre z roślinnych szczepionek, które trafiły do zaawansowanych badań klinicznych, obejmują szczepionkę przeciw grypie opracowaną przez Medicago, szczepionkę przeciw malarii Fraunhofera oraz ZMapp, surowicę z trzema przeciwciałami monoklonalnymi opracowaną przez Kentucky Bioprocessing, która była już stosowana u pacjentów w ogniskach choroby Ebola w latach 2014-2015 i 2018-2019 w Afryce. Wszystkie te szczepionki zostały uzyskane dzięki uprawie tytoniu GM. Obecnie leki pochodzenia roślinnego są już rzeczywistością, a co najmniej jeden wszedł na rynek: taliglukeraza alfa, enzym wyhodowany w genetycznie zmodyfikowanej marchwi i otrzymany w bioreaktorach, który jest przepisywany jako terapia zastępcza w chorobie Gauchera. Do zalet szczepionek hodowanych w roślinach należy ułatwienie ich transportu i przechowywania bez konieczności stosowania łańcucha chłodniczego, co obniża koszty. Ponadto nie trzeba się martwić o skażenie toksynami i patogenami niebezpiecznymi dla ludzi, co może się zdarzyć przy produkcji szczepionek w mikroorganizmach lub komórkach ssaków. W wyścigu o szczepionkę przeciw COVID-19 nie pominięto roślinnej strategii - znanej również jako biofarming lub rolnictwo molekularne. Dwie wspomniane już firmy pracują nad antygenami roślinnymi COVID-19 poprzez ekspresję VLP w genetycznie modyfikowanym tytoniu. Jedną z nich jest Medicago, której dyrektor generalny stwierdził, że kanadyjska firma będzie w stanie wyprodukować 10 milionów dawek miesięcznie, jeśli jej innowacyjna metoda produkcji i badania kliniczne uzyskają akceptację amerykańskiej Agencji Żywności i Leków (FDA). Z drugiej strony, amerykańska firma Kentucky Bioprocessing wykorzystuje własny szybko rosnący tytoń GM i publicznie stwierdziła, że prowadzi już testy przedkliniczne i posiada zdolność do produkcji do trzech milionów dawek tygodniowo. Trzecią grupą badawczą z sektora prywatnego jest sojusz amerykańskiej firmy iBio i chińskiej Beijing CC-Pharming, które łączą hodowlę VLP z COVID-19 i nośnika lichenazy z adiuwantem immunostymulującym w genetycznie modyfikowanym tytoniu. Tymczasem sektor publiczny nie pozostaje daleko w tyle. Uniwersytet Kalifornijski w San Diego pracuje nad innowacyjnym projektem współpracy między wewnętrznymi grupami badawczymi w celu opracowania mikroigłowej szczepionki w formie plastra, która wykorzystuje białka wyhodowane w roślinach GM. Z drugiej strony, Center for Research in Agricultural Genomics (CRAG) z Hiszpanii, opracuje antygeny dla COVID-19 w genetycznie zmodyfikowanej sałacie i tytoniu, a międzynarodowy projekt NEWCOTIANA, który pracuje nad rozwojem leków i szczepionek w roślinach, finansowany przez Unię Europejską, opublikował kompletną sekwencję genetyczną Nicotiana benthamiana w celu przyspieszenia rozwoju szczepionki opartej na roślinach. Ta ostatnia praca była prowadzona przez IBMCP (Hiszpania) i Queensland University of Technology (Australia). Chociaż wspomniane wyżej szczepionki roślinne mają pewne zalety w porównaniu ze szczepionkami konwencjonalnymi, ich droga podania nadal polega na „zastrzyku”. Trwają jednak badania które mają doprowadzić do sytuacji w której zamiast używać zmodyfikowanego genetycznie tytoniu i oczyszczać antygeny w celu wyprodukowania szczepionki do wstrzykiwania, będziemy mogli zjeść zmodyfikowany genetycznie owoc, który bezpośrednio da odporność. Chociaż coś takiego nie jest jeszcze w użyciu klinicznym, nie jest to nowość w kategoriach eksperymentalnych. Od lat 90-tych ubiegłego wieku kilka grup badawczych pracowało nad modyfikacją jadalnych roślin i owoców, które po spożyciu doustnym generują odpowiedź immunologiczną w nabłonku jelitowym zwierząt. Genetycznie zmodyfikowane rośliny - wciąż na poziomie eksperymentalnym, a nie komercyjnym - wykorzystywane do tworzenia „jadalnych szczepionek” obejmują uprawy od ziemniaka, pomidora, sałaty, papai, marchwi i ryżu po quinoa, lucernę, banana i algi. Skupiają się one między innymi na wirusowym zapaleniu wątroby typu B, rotawirusach, wirusie Norwalk, malarii, cholerze i chorobach autoimmunologicznych. Tę drogę wybrał Daniel Garza, biotechnolog, który przebywał na stażu naukowym w Instytucie Biotechnologii Uniwersytetu Autonomicznego Nuevo León (UANL) w Meksyku, jako podejście do opracowania szczepionki przeciwko COVID-19. Garza, wraz z multidyscyplinarną grupą badaczy, wykorzystując narzędzia bioinformatyczne, identyfikują antygeny, które najprawdopodobniej będą kandydatami do szczepionki, aby wywołać odpowiedź immunologiczną poprzez analizę „in silico” genomu patogenu. „Rozwój szczepionek przy użyciu konwencjonalnych technik zależy od dużej liczby metod biochemicznych, immunologicznych i mikrobiologicznych, które wymagają dużej ilości czasu i które implikują wyższe koszty produkcji” - powiedział Garza. „Strategia odwrotnej szczepionki oferuje możliwość identyfikacji większej liczby białek dla każdego patogenu i wyboru najlepszych antygenów kandydackich do szczepionki. Pozwala to na opracowanie szczepionek, które wcześniej były trudne lub niemożliwe do wyprodukowania”. Naukowcy z laboratorium Garzy pracują z tym podejściem od 2018 roku w celu poszukiwania nowych antygenów kandydujących do szczepionki przeciwko Eboli - badania opublikowali pod koniec 2019 roku w czasopiśmie Planta UANL. Ze względu na ryzyko i powagę epidemii SARS-CoV-2, grupa Garzy postanowiła poświęcić swoje wysiłki na modelowanie bioinformatyczne potencjalnej szczepionki przeciwko temu patogenowi, wykorzystując tę samą strategię, którą zastosowano przeciwko wirusowi Ebola poprzez opracowanie jadalnego pomidora jako metody immunizacji. Jedyną podobną pracą, jaką można znaleźć w bibliografii, jest opracowanie pomidora z antygenami wirusa SARS-CoV, który był odpowiedzialny za zespół ostrej ciężkiej niewydolności oddechowej (SARS) w krajach Azji Południowo-Wschodniej w latach 2002-2003 i wykazuje 70-procentowe podobieństwo genomowe do patogenu stojącego za obecną pandemią. Chociaż myszy immunizowane doustnie tym transgenicznym pomidorem wykazały znacznie wysoki poziom specyficznych przeciwciał przeciwko SARS-CoV-1, nie było dalszego postępu w kierunku faz klinicznych. Jak wyjaśnił Garza, badania znajdują się obecnie na etapie analizy i identyfikacji potencjalnych regionów dla opracowania szczepionki. Jego zespół badawczy zgłasza obecnie swój projekt do „ogólnego wezwania” skierowanego do meksykańskich naukowców pracujących nad opracowaniem leków przeciwko COVID-19, wystosowanego przez rząd meksykański, który finansuje wydatki na współpracę ze szwajcarskim Instytutem Paula Scherrera. Kolejnym etapem projektu będzie ekspresja antygenów kandydata w pomidorze oraz ocena ich zdolności immunogennych i ochronnych w modelach zwierzęcych. W miarę postępu projektu, planowana jest współpraca z firmami lub innymi ośrodkami badawczymi w celu wprowadzenia szczepionki kandydującej do fazy klinicznej. Poza wyeliminowaniem czasem kłopotliwego „zastrzyku”, wykorzystanie owoców lub roślin jadalnych do uodporniania ludzi na choroby oferuje szereg korzyści, w tym obniżenie kosztów produkcji, ponieważ nie ma potrzeby obróbki lub oczyszczania przed podaniem doustnym. Przeszkody związane z regulacjami prawnymi i bezpieczeństwem biologicznym, a nie ograniczenia techniczne i eksperymentalne, mogą opóźnić pojawienie się jadalnych szczepionek. Podstawowym problemem dla jadalnych szczepionek jest popularne błędne przekonanie, wciąż zakorzenione w wielu ludziach, że uprawy GM są szkodliwe dla zdrowia lub środowiska, pomimo tysięcy badań i przeglądów, publicznych oświadczeń z ponad 250 instytucji naukowych/technicznych, które potwierdzają ich bezpieczeństwo, oraz ponad dwóch dekad spożywania upraw GM bez zgłaszanych negatywnych skutków. Głównym wyzwaniem jest dalsze dostarczanie tych informacji, zwłaszcza społeczeństwu i ustawodawcom w krajach rozwijających się, w kluczowych momentach, takich jak wtedy, gdy widzimy, że nowe technologie „roślinne” tworzą swoją niszę w innych dziedzinach, takich jak rewolucyjne mięso laboratoryjne.

Żródła

https://www.mdpi.com/1999-4915/12/3/270 https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03301051 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264410X18311599?via%3Dihub https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/zmapp https://link.springer.com/article/10.1007/s10529-015-1908-z https://www.defenseone.com/technology/2020/03/breaking-weve-got-vaccine-says-pentagon-funded-company/163739/ https://www.nature.com/articles/d41587-020-00005-z https://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/marrying-molecular-farming-and-advanced-manufacturing-to-develop-a-covid-19-vaccine https://www.cragenomica.es/crag-news/covid-19-how-plant-biotechnology-can-help https://cordis.europa.eu/article/id/415874-research-team-makes-plant-genome-public-to-help-fight-covid-19 https://www.qut.edu.au/news?id=161148 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5492011/ https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs12033-019-00222-1 https://www.chilebio.cl/wp-content/uploads/2020/05/Planta_26_compressed.pdf https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/153537020623100808 https://newsweekespanol.com/2020/04/ofrece-hidalgo-investigadores-suiza-covid-19/ https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0958166914002237?via%3Dihub https://www.sciencealert.com/review-of-6000-studies-over-two-decades-delivers-its-verdict-on-GMO-corn-safety https://allianceforscience.cornell.edu/blog/2020/05/gmo-tomato-as-edible-covid-vaccine-mexican-scientists-work-to-make-it-a-reality/ https://www.sciencemag.org/news/2016/05/once-again-us-expert-panel-says-genetically-engineered-crops-are-safe-eat https://www.sciencemag.org/news/2020/04/lab-grown-meat-starting-feel-real-deal https://www.mdpi.com/2076-393X/8/2/183 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1360138520301242 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7150928/pdf/viruses-12-00270.pdf https://www.nature.com/articles/d43747-020-00537-y https://www.who.int/biologicals/areas/vaccines/plants/en/