Leki wytwarzane przez rośliny
Jeśli chodzi o procesy biotechnologiczne i wytwarzanie leków, rośliny od dawna stanowią ważną alternatywę dla bakterii, drożdży i komórek ssaków. Ich uprawa jest tania, dostępna na całym świecie i skalowalna. Molekularna hodowla roślin może odbywać się poprzez przejściową ekspresję białka lub w ramach transferu materiału genetycznego w celu wytworzenia roślin transgenicznych. Innym sposobem wytwarzania białek farmaceutycznych in vitro jest hodowla komórek roślinnych w zawiesinach.
Wspieranie produkcji wysokowartościowych związków z roślin
Pomimo badań potwierdzających potencjał roślin jako niezawodnych systemów produkcji substancji biologicznych, wczesny rozwój farmaceutyków roślinnych był utrudniony z powodu niskiej wydajności i braku odpowiednich regulacji prawnych. Ponadto, obecność roślinnych glikanów specyficznych dla roślin mogła zwiększać ryzyko niepożądanych reakcji immunologicznych. Te przeszkody zostały w dużej mierze pokonane, lecz wciąż istnieje potrzeba zwiększania akceptacji dla platform roślinnych jako systemów do produkcji białek, które mogą być wykorzystane jako reagenty w diagnostyce oraz jako biologiczne substancje czynne. Finansowany przez Unię Europejską projekt Pharma-Factory powstał w celu rozwinięcia systemów opartych na roślinach do wytwarzania produktów medycznych, weterynaryjnych i diagnostycznych. „Naszym głównym celem było zaangażowanie różnych interesariuszy, w tym opinii publicznej, usunięcie ograniczeń i zwiększenie społecznej akceptacji roślin jako systemów produkcji leków”, wyjaśnia koordynator projektu Julian Ma.
Wykraczając poza farmaceutyki oparte na roślinach
Konsorcjum opracowało odczynniki na potrzeby diagnostyki COVID-19 oraz przeciwciała immunoterapeutyczne przeznaczone do leczenia reumatoidalnego zapalenia stawów. Kolejnym przykładem wykorzystania nowej platformy jest opracowanie zastępczej terapii enzymatycznej w leczeniu zespołu Hurlera, rzadkiej postaci lizosomalnej choroby spichrzeniowej. Jednak wykorzystanie systemów biotechnologii opartych na roślinach nie ograniczało się wyłącznie do produkcji ludzkich białek. Naukowcy z projektu Pharma-Factory opracowali również szczepionkę dla akwakultur w postaci dodatku do pokarmu z alg. To podejście może okazać się znacznie bardziej praktyczne i przyczynić się do obniżenia kosztów, ponieważ obecnie stosowane szczepionki muszą być podawane ręcznie w formie iniekcji. Ponadto, konsorcjum opracowało i rozpowszechniło zestaw do hodowli molekularnej roślin dla badaczy i szkół średnich. Kierownik projektu Mathew Paula tłumaczy: „Zwrócenie się ku badaczom o otwartych umysłach oraz sektorowi edukacji jako grupy docelowej jest niezwykle innowacyjnym podejściem, które sprzyja angażowaniu opinii publicznej i zwiększaniu uczestnictwa”. Uważamy, że decyzja o udostępnieniu tego zestawu bezpłatnie ostatecznie przysłuży się platformom biotechnologii roślin, ponieważ zachęci to do jej szerszego wykorzystania i dalszego rozwoju”.
Doskonalenie technologii i komunikacji w dziedzinie roślinnej hodowli molekularnej
Niewątpliwie zespół projektu Pharma-Factory dostarczył innowacje technologiczne, które pozwoliły małym i średnim przedsiębiorstwom przezwyciężyć trudności i opracować komercyjne rozwiązania m.in. dla zastosowań medycznych. Wkład konsorcjum w dziedzinę hodowli molekularnej roślin jest również godny uwagi dzięki wprowadzeniu nowych technik i istotnym odkryciom badawczym. Ponadto konsorcjum zdobyło ważne spostrzeżenia dotyczące sposobów komunikowania się z opinią publiczną i przekazywania interesariuszom informacji na temat hodowli molekularnej roślin. Badacze zidentyfikowali również istotne braki w zakresie spójności terminologii tworzonej od początku lat 90. XX wieku. Wspólny język, w tym symbole i ikony, jest niezwykle ważny dla zachowania spójności komunikacji wśród społeczności zajmującej się hodowlą molekularną roślin. Aby dalej wspierać i pomagać nowym firmom w rozwijaniu ich biznesu z użyciem platformy do hodowli molekularnej roślin, konsorcjum będzie wykorzystywać zdobyte doświadczenie w zakresie zgodności regulacyjnej.
Słowa kluczowe
Pharma-Factory, rośliny, hodowla molekularna roślin, białka, środki farmaceutyczne, substancje diagnostyczne, przeciwciała, COVID-19, reumatoidalne zapalenie stawów, szczepionka
