Piante ingegnerizzate per produrre nuovi vaccini
Sempre più spesso, le piante vengono studiate come sistemi di produzione alternativa delle proteine ricombinanti. I progressi tecnici offrono metodi di espressione transitori o l’istituzione di linee di piante permanenti che producono le proteine stabili desiderate. Il progetto PLAPROVA (Plant production of vaccines) ha studiato i sistemi di espressione delle piante per fare lo screening di una serie di possibili vaccini. I partner del progetto si sono concentrati in particolare sullo sviluppo di particelle virus-simili (VLP) contro malattie veterinarie importanti, come il virus dell’influenza aviaria e il virus della lingua blu. Le VLP stimolano il sistema immunitario e possono quindi essere usate come vaccini. I ricercatori hanno usato virus delle piante come il virus del mosaico del fagiolo (CPMV) e il virus del mosaico del tabacco (TMV) per la consegna e l’espressione transiente degli antigeni del vaccino nelle piante. Il perfezionamento del sistema CPMV ha permesso l’espressione simultanea di polipeptidi multipli in un’unica cellula vegetale. Gli scienziati sono riusciti a esprimere VLP consistenti in un unico polipeptide e anche di VLP multicatena più complesse nelle piante. È stato possibile co-esprimere almeno quattro proteine in modo controllato utilizzando capsidi del virus della lingua blu nei test, che si sono assemblate in modo opportuno in VLP complesse, dimostrando la loro capacità funzionale. Le VLP purificate assemblate sono state somministrate ad animali sperimentali per determinarne le proprietà antigeniche e immunogeniche. Le VLP complesse dal BTV hanno protetto le pecore contro gli attacchi virali e allo stesso modo il poliepitopo del virus dell’afta epizootica espresso da piante è stato utilizzato con successo per vaccinare le cavie di laboratorio dall’FMDV. Un importante risultato del progetto era l’espressione di possibili vaccini profilattici contro il papillomavirus umano e il papillomavirus bovino. Utilizzando una nuova proteina di membrana (M2e) come immunogeno, le particelle TMV hanno protetto i topi contro il virus dell’influenza asiatica. Gli scienziati sono anche riusciti a risolvere la precedente tossicità delle proteine del virus della sindrome respiratoria e riproduttiva del suino espresse nelle piante. Lo hanno fatto ingegnerizzando proteine con tossicità ridotta e instabilità genetica, mantenendo le loro proprietà immunologiche. L’iniziativa PLAPROVA ha dimostrato che è possibile produrre alti livelli di proteine nelle piante per utilizzarle successivamente come vaccini. I bassi costi di produzione forniranno importanti vantaggi economici sia al settore farmaceutico che a quello agricolo.
Parole chiave
Piante, particelle virus-simili, papillomavirus umano, virus influenzale asiatico