Upload
jatca-cristina
View
36
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-protein
Plantele transgenice in exprimarea vaccinurilor
si proteinelor terapeutice
Master an 1 Biotehnologii
micobiene si celulare
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-protein
Plantele transgenice în
exprimarea vaccinurilor ş i proteinelor terapeutice
2.1. Introducere
În ţările mai sărace ale lumii, unde bolile infecţioase rămân
cauza principală de deces, cheltuielile, infrastructura inadecvată de sănătate,
şi lipsa de refrigerare limiteaza utilitatea vaccinurilor. Aparitia a aproape tuturor acestor
boli infecţioase produc in gazdă afectarea suprafeţei mucoase a intestinului, ale căilor
res piratorii şi de reproducere. În 1992, un ansamblu de organizaţii filantropice, încolaborare cu Organizatia Mondiala a Sanatatii, au stabilit programul cu privire la sarcina
de instituire a vaccinarii copiilor, cu scopul de a avansa dezvoltarea de noi tehnologii care
va face vaccinurile orale noi accesibile la scară globală. În mod ideal, astfel de vaccinuri
ar fi renta bile, în condiţii de siguranţă, şi uşor de depozitat şi de transport. Dintre aceste
tehnologii, a fost dezvoltat pentru prima oara conceptul de a folosi plante transgenice ca
un sistem de livrare pentru vaccinuri comestibile. S-a demonstrat că plantele sunt
capabile să producă antigene bacteriene si virale recombinante care sunt supuse
corespunzător modificării posttranslationale pentru a păstra aceeaşi activitate biologică
şi capacitatea de a mări în structuri cuaternare ca derivate din omologii lor. Partea cea
mai buna este că plantele transgenice care produc vaccinuri nonreplicative oferă o
alternativă care reunește siguranța și eficacitatea prin initierea transferului prin
consumarea de plante. Anticorpii secretori recombinanți, stabili în mediul dur al
sistemului mucoasei, de asemenea, au fost exprimați în plante, cu scopul de imunizare
pasivă. Vaccinuri subunitare, exprimate în plante transgenice au fost evaluate în studii
clinice, iar rezultatele au fost promitatoare.
Anticorpii şi alţi agenţi terapeutici precum interleukinele sunt, de asemenea, produse
în plante. Acest capitol oferă o abundenta de exemple de vaccin şi alte proteine
biofarmaceutice produse în plante.
Aplicaţiile acestei game tehnologice ca agenţi anticancer până la contraceptive, sunt
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-protein
discutate în detaliu aici. Capitolul se încheie cu o descriere a 28 biofarmaceutice din
plante. Secolul următor de Medicină biotehnologică tratează despre eforturile recente
făcute pentru a spori conţinutul nutriţional şi / sau proprietăţi medicinale ale plantelor.
2.2 Plantele transgenice în exprimarea vaccinurilor
pentru tratarea bolilor diareice
2.2.1 LT-B şi CT-B
De când bolile diareice sunt o cauză importantă de mortalitate în rândul copiilor
din ţările în curs de dezvoltare, cercetările preliminare asupra productiei de vaccin în
plante sunt axate pe proiectarea vaccinurilor pentru a proteja împotriva agenților patogenicare provoacă diaree. Patogenii primari responsabili pentru diareea apoasă acută sunt
Escherichia coli şi enterotoxigenicii organismelor înrudite, Vibrio cholerae. Ambele
colonizează epiteliul intestinului subţire şi produce enterotoxinele, enterotoxina labila din
punct de vedere termic (LT) şi respectiv toxina holerei (TC), care sunt responsabile
pentru simptome diareice. Analiza cristalografică cu raze X indică faptul că ambele LT şi
CT sunt compuse dintr-o subunitate A (27 kDa) care conţine activitatea toxică a
ribozilării ADP, şi cinci subunităţi B (11.6 kDa), care asamblează singure într-o structurăinel pentamerice. Legarea specifică a pentamerului nontoxic de LT-B la Gm1,
gangliozidele prezente pe suprafaţa celulelor epiteliale intestinale permite intrarea de
substanţe toxice LT-A în aceste celule.
Ambele LT-B şi CT-B pot acţiona ca imunogene orale şi poate induce un raspuns al
mucoasei la anticorpi. Cu toate acestea, producţia de vaccinuri pe baza subunității B în
drojdie sau bacterii necesită fermentarea la scară largă şi protocoale de purificare
costisitoare. Când se administrează oral, LT-B provoacă un puternic răspuns imunitar
oral, care rezultă din apariţia de imunoglobuline anti-LT-B în serurile (IgG şi IgA) şi în
secreţiile mucoasei (IgA secretoare sau sIgA) . Anticorpii secretorii în fluidele mucoasei
previn legarea LT-B de celulele epiteliale, astfel interferează cu efectul toxic al LT.
Plantele transgenice care produc LT-B, pot produce oligomeri asamblați care imită
structura autentică LT-B. LT-B exprimat în plantele transgenice s-a dovedit a fi parţial
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-protein
pentamerizat şi se poate lega la gangliozide. Expresia LT-B în plantele transgenice a fost
îmbunătăţită prin adăugarea unei instalaţii de celulă-secvenţă de retenţie microzomala la
ţinta LT-B al reticulului endoplasmatic. De asemenea, înlocuirea genei LT-B cu gena
optimizată de la plante elimină prelucrarea ARNm-urilor false semnale şi produce o
secvenţă de aminoacizi autentici specificati de codonii plantei preferate. Capacitatea
plantelor derivate de la RLT-B pentru a acţiona ca un imunogen oral a fost testată la
şoareci şi, comparativ cu rLTB bacteriene-derivate.
Plantele derivate din RLT-B au fost fie distribuite la şoareci prin intubatie gastrică
(Gavaj) sau prin administrarea orală de tuberculi de cartof transgenici . Ambele
răspunsuri umorale şi ale mucoaselor au fost induse în acesti șoareci prin plantele
transgenice și acești anticorpi au fost capabili să neutralizeze activitatea LT.
Deoarece acest studiu demonstrează că plantele transgenice exprimă un antigenstrăin poate induce imunizarea orală, o linie transgenică de cartofi a fost selectată pentru
studiile preclinice pentru a determina gradul de protecţie de la toxina LT sau provocarea
bacteriană a animalelor hrănite cu tuberculi de cartofi produc IgG LT-B în ser şi sIgA ai
mucoasei intestinale. Şoarecii hrăniţi cu tuberculi de cartofi transgenici care prezintă LT-
B, apoi supus unui gavaj de LT, au acumulat mai puţin lichid în intestin decat la soarecii
de control. Acest studiu demonstrează posibilitatea de a folosi plantele transgenice ca
expresie de livrare a sistemelor de vaccinuri orale şi a determinat iniţierea unui procesclinic uman, care este descris în detaliu în capitolul 7.
În 1997, Administrația Natională de Alimente si Medicamente din SUA a aprobat
testarea clinică a cartofilor care conţin LT-B la oameni. Paisprezece voluntari au ingerat
50 g sau 100 g de cartofi transgenici, sau 50 g de cartofi de control netransformați
(echivalentul a 0,5 sau 1 mg pe doză). Aspectul celulelor secretoare de anticorpi din
intestin după 7-10 zile de imunizare reflectă amorsarea/inițierea sistemului imunitar al
mucoasei intestinului. O creştere de patru ori mai mare a concentrației de IgG anti-LT a
fost observată în serul de la 10 din 11 voluntari care au ingerat cartofi transgenici , şi 6 din
11 voluntari au afişat o creştere de patru ori în IgA anti-LT, dupa cum sunt stabilite prin
teste de neutralizare. Nici unul dintre voluntarii care au consumat plante de control
prezintă niveluri crescute de IgG sau IgA. Nivelul de IgG la toți participantii a ramas
ridicat atunci când au fost testați din nou la 59 de zile de la ingestia de la prima doză.
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-protein
Scaunele colectate au fost analizate pentru prezenţa sIgA anti-LT. Jumătate din toți
voluntarii au dezvoltat creşteri de patru ori în nivelurile de sIgA, în timp ce nivelurile
au rămas la fel la voluntarii care au consumat tuberculi de control.
Într-un alt studiu, Moravec (2007) şi-a exprimat LT-B în reticulul endoplasmic (ER)
al celulelor de depozitare al parenchimului de soia . Boabele de soia reprezinta o
platformă de exprimare eficace a vaccinului pentru livrare pe cale orală. LT-B a fost găsit
responsabil pentru acumularea a aproximativ 2,4% din proteinele totale din seminţe şi a
fost stabilă în seminţele deshidratate. Extracte de soia au fost administrate pe cale orală la
şoareci, şi induc atât sistemice IgG şi IgA, precum şi răspunsur ile mucoasei IgA. Acest
vaccin derivat din plante a fost deosebit de eficace atunci când este utilizat într-un gavaj
parenteral inițiat oral la indivizii de control. Șoarecii imunizaţi au expus protecţie
parţială împotriva LT. Mai mult, transgenicele de soia au stimulat un răspuns de anticorpi împotriva unui antigen concomitent.
Holera este o boală diareica infecţioasă devastatoare care afectează peste 5
milioane de oameni şi provoacă moartea a 200.000 anual. Ca şi în cazul LT-B, plantele
de cartof care exprimă anti-CT-B au indus niveluri semnificative de neutralizare anti-CT-
B, suficient ca sa genereze imunitate impotriva efectelor biologice a CT. În plus,
nivelurile de imunoglobulină în imunizarea orală la şoareci ar putea fi stimulată prin doze
suplimentare orale, ceea ce înseamnă că vaccinurile comestibile pot fi folosite pentru aamplifica răspunsurile de imunizare orale primare sau chiar de vaccinare parenterală. Ca
şi în cazul LT-B, CT-B derivat din plante este mai puţin eficace în stimularea unui
răspuns imun decât aceeaşi cantitate de CT-B bacterian, cel mai probabil din cauza
diferenţelor de livrare a antigenului.
CT-B a fost de asemenea folosit ca o molecula de transport pentru a promova
imunizarea mucoasei intestinale cu alți antigeni. Pentru a preveni diabetul zaharat
spontan antiimun, administrarea orală de autoantigene pancreatice specifice țesuturilor
este necesară. Cu toate acestea, autoantigenul este necesar în cantităţi mari. Datorită
afinităţii sale pentru receptor ul GM1-gangliozid de pe suprafața celulelor epiteliale din
intestin, CT-B a fost folosit ca o moleculă de transport a insulinei în sistemul imunitar a
mucoasei intestinului. O proteină de fuziune bazată pe subunitatea toxinei B de la
V.cholera produsă în plantele transgenice a fost găsită pentru a proteja împotriva
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-protein
dezvoltării diabetului autoimun la soarecii NOD (diabetici care nu sunt obezi) hrăniţi cu
tuberculi. Acești şoareci au afişat o inducţie în nivelurile de anticorpi atât sistemici cât şi
intestinali, î n timp ce şoarecii hrăniţi cu plante transgenice care produc doar insulina nu
au arătat nici un efect.
2.2.2. Virusul Norwalk
Virusul Norwalk (NV), membru al familiei Calciviridae, cauzează gastroenterita
acută epidemică la oameni. În Statele Unite, 42% din explozia de cazuri de gastroenterită
sunt cauzate de virusul Norwalk și de virușii asemănători lui. Virusul cuprinde 180 de
copii a unei singure capside proteice de 58 kDa, care, atunci când este exprimată în
plantele transgenice de tutun, se asamblează în particule virale (VLP), fără a putea fi
distinse de cele obținute din VLP exprimate și purificate din celule de la insecte încultură. NV CP, produs în tutunul transgenic, s-a încrucișat cu ser de la oamenii infectați
cu virusul Norwalk. La soarecii î nsămânțați cu NV VLP-uri purificate din plante de
tutun sau hrăniți cu tuberculi transgenici ce exprimă capsida virală, se observă răspuns
imun împotriva NV CP, alături de o cantitate crescută de lgA, deși un răspuns mai bun s-
a obținut la soarecii însămânțați cu VLP-uri purificate.
Această discrepanță poate fi explicată prin faptul că, în tuberculi, doar 50% din
NV CP au fost asamblați în VLP, descrescând asadar stabilitatea și imunitateaantigenului.
Capsidele proteice a multor virusuri se pot asambla în virusuri asemanatoare
particulelor și să mimeze structura proteinelor virale autentice, rămânând “fidele”
morfologiei, proprietăților antigenice și stabilității. Aceste particule sunt capabile să
determine răspunsuri la fecale și ser la soareci. Într-un studiu târziu, NV CP a fost obținut
la roșii la 20 micrograme/gram masă de fruct. Șoarecii care au fost hrăniți cu praf de
roșii uscat prin îngheț ce conține NV CP, de asemenea stimulează răspunsuri ridicate lgG
și lgA. (X.Zhang et al., 2006). Mai mult decât atât, s-a descoperit că roșiile uscate la aer
stimulează un răspuns imun mai puternic decât roșiile uscate prin îngheț.
2.2.3. Rotavirusul
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-protein
Dong et al. (2005) au exprimat o versiune optimizată de codoni a proteinei VP6
de la Rotavirus la alfalfa transgenică. Femelele de șoareci însămânțate produc cantități
ridicate de ser IgG anti-VP6 și mucos IgA. Important de precizat, urmașii prezentau
diaree severă după contactul cu rotavirus SA-11, demonstrând protecția pasivă de la
adulți la urmași. Rezultatul acestui studiu sugerează că alfalfa trangenice asigură un
mijloc de protectie a copiilor contra diareei severe indusă de Rotavirus.
În 2006, J.T.Li et al. demonstrează că gena VP7 de la rotavirus transferată în
genomul cartofului, rămâne stabilă ereditar timp de 50 de generații. Plantele transgenice
cultivate în cea de-a 50-a generație care exprimă proteina virală au fost capabile să obțină
ambele răpunsuri mucoaselor și umorilor la șoareci BALB/c care nu aveau nici o
diferență în raspunsul imun între șoarecii hrăniți cu prima sau ultima generație de cartofi
trangenici.
2.2.4. Virusul Hepatitei B (HVB)
HVB este una din cauzele majore ale viremiei cronice și este responsabil de
evoluția bolii cronice la ficat. Din moment ce peste 300 milioane de oameni din întreaga
lume este probabil să fie purtători de HVB, un vaccin eficient este necesar pentru a limita
infecția cu HVB. VLP de 22 nm diametru pot fi recuperați de la subiecți infectați cu HVB
și acestea au fost caracterizate ca făcând parte din suprafața antigenului (HBsAg). Primulvaccin contra HBV a fost obținut din citplasma indivizilor HBsAg pozitivi. Totuși,
instabilitatea virusului HBV să se dezvolte în culturi de țesuturi, a impus bariere majore
pentru utilizarea vaccinului în imunizarea de rutină. Actualmente, drojdii recombinante
bazate pe HBsAg (rHBsAg) reprezintă materialul utilizat pentru vaccinul contra HBV.
Totuși, costul producerii vaccinului în cantități mari ș i să corespundă cu programele de
imunizare care vor fi necesare împiedică folosirea vaccinului. Dezvoltarea plantelor
transgenice care au gena HbsAg reprezintă o metodă eficientă din punct de vedere a
costului pentru a combate cu success boala la scară globală.
HBsAg a fost primul antigen viral produs cu ajutorul plantelor transgenice.
Proteina se integrează în particule subvirale de la mamifere, de 22nm, și este de nedistins
de HBsAg derivate din ser sau drojdii.
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-protein
Un nivel de HBsAg de până 66 ng/mg din totalul de proteine solubile a fost gasit
la frunzele plantelor transgenice. Pentru a facilita transferul, HBsAg a fost de asemenea
exprimat la frunzele de salată și roșii cherry. Nivelurile cele mai ridicate de HBsAg au
fost găsite la cartoful transgenic , 16 micrograme/g de tubercul, optimizând folosirea
matriței codonului și incluzând semnale țintă. HBsAg a fost produs 22 mg/L în culturile
celulare de soia. De când plantele au fost descoperite că produc HBsAg imun reactive, s-a
demonstrat ulterior că anticorpii specifici erau generate în soarecii BALB/C .
rHBsAg a fost folosit inițial ca extract pentru imunizarea parenterală a șoarecilor.
Un raspuns imun, similar cu cel indus de către vaccinul derivat din drojdii utilizat și
valabil comercial, a fost observat. Fidelitatea epitopilor T celulari a fost determinată prin
extragerea celulelor T din noduli limfatici de la soareci, ulterior imunizării parenterale cu
rHBsAg derivat de la tutun. Aceste celule se proliferează in vitro prin stimulare curHBsAg obtinut de la plante cât și de la drojdii. Menț inerea epitopului a demonstrat că
HBsAg produs în plantele trangenice poate mima vaccinul comercial.
La frunzele de cartof transgenic , HBsAg a fost găsit în veziculele membranare ca
particule structurale de 17 nm. La tuberculii de cartof, HBsAg se acumulează în
structurile tubulare din membrane ER. Când este transportat și transferat interperitoneal,
VLP compus din HBsAg de la tutun transgenic stimulează anticorpii și răspunsurile
celulelor T la șoareci. Hrănind șoarecii cu bucăți crude de cartofi a determinat creștereanivelului de răspunsuri lgG (in combinație cu adjuvantul toxinei cholera). În urma unor
studii s-a demonstrat că plantele cu HBsAg pot determina un răspuns imun. Ingestia
tuberculilor de cartof transgenic de către voluntarii care au fost vaccinați anterior contra
HBV, prezentau o crestere a cantității de serum anti-HBsAg.
Au fost generate particulele virale continând o forma de HBsAg care a fost
modificată la capatul N pentru a fi folosită în prezentarea epitopilor celulelor T si B.
Faptul că VLP au ramas intacte sugerează că această alterație nu a afectat negativ
proprietățile antigenice a proteinei si că poate avea loc un răspuns multivalent.
Plantele care exprimă (contin) nucleul HbcAg, asamblează în nucleocapside
particule care conțin atât polimeraza virală cât și ARN. Particulele au un efect
imunogenerator când sunt transferate cu HBsAg, dar nu protejează contra infecției cu
HBV. Un sistem vectorial bazat pe TMV (virusul mozaicul tutunului) deconstruit a fost
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-protein
utilizat pentru a exprima HBcAg la plante. În acest context, nivelul de HBsAg a crescut
pana la 7% și a determinat stimularea raspunsului lgG la soareci, sugerând că VLP
compus din HBsAg este un excelent sistem pentru prezentarea epitopului și transferului
prin mucoase.
2.2.5. Tuberculoza (TB)
Tuberculoza este cauzată în principal de Mycobacterium tuberculosis și este o
boală infectioasă modernă. Din momentul intrării în celula prin tractul respirator,
transferul prin mucoasă a antigenilor vaccinului reprezintă tehnica optimă pentru
inducerea unui raspuns imun. Pentru a crea plante de Arabidopsis transgenice folosite în
scopul transportului pentru antigenul TB cunoscut ca ESAT-6 (ținta antigenică secretoaretimpurie) cu greutatea moleculară de 6kDa. Eficacitatea acestui vaccin a fost demonstrată
folosind șoareci (Rigano si Walmsley, 2005; Rigano et al., 2006).
2.2.6. Virusul imunodeficientei umane (HIV)
Peste 40 de milioane de oameni sunt actualmente infectati cu HIV, cu o estimare
de 15.000 de infectii cu HIV pe zi. Dintre indivizii cu HIV, 65% sunt in Africa de Sud.
Din moment ce HIV este un virus complex și se află sub forma a numeroase tulpini, unvaccin cu componente multiple alcatuit dintr-o serie de proteine sau peptide din tulpini
străine de HIV ar putea fi necesar pentru inducerea imunității. Ambele proteine
structurale si reglatoare de la HIV au fost exprimate ca posibile proteine pentru vaccin la
plante. (Webster et al., 2005).
Proteinele ce derivă din gena env sunt cele mai frecvent utilizate. Produsul genei
env este un complex trimeric din glicoproteine de su prafață, incluzând și proteina de
suprafață glp20 și proteina transmembranară gp41, ambele mediatizând intrarea
particulelor virale în celula gazdă. Epitopii derivați din gena env au fuzionat cu proteinele
capsidale virale, TMV, virusul mozaicului alfalfa (AIMV), CPMV, TBSV și virusul
cartofului (PVX) ca parte a unui sistem de prezentare a epitopilor. Fragmente proteice din
gena gag, incluzând și proteina capsidală P24, și activatorul transcripțional sau proteina
Tat , au fost exprimate la plantele de tutun.
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-proteine
2.2.7. Vaccinuri împotriva ciumei
Ciuma este provocată de Yersinia pestis, bacterie care este introdusă prin
întepăturile de țânțari infestați, prin contact direct și prin inhalarea unor materiale
infestate. Ciuma bubonica este cea mai comuna f ormă de ciumă și este provocată de
înțepatura de țânțar care s-a hrănit cu animale infestate. Ciuma pneumonică provoacă cea
mai mare mortalitate și este transmisă prin aerosoli. Aceasta implică colonizarea spațiilor
alveolare din plămâni cu Y. Pestis și conduce rapid la pneumonie.
Y.pestis este responsabil de Ciuma Neagra, care a condus la moartea a peste 30%
din populatia Europei. Recent, a fost stârnit un mare interes de posibilitatea ca Y.pestis să
fie folosit ca arma biologică. Până acum, niciun vaccin care să ofere protecție solidă
împotriva ciumei nu a fost descoperit. De aceea este important să fie descoperit un vaccincare să fie atat economic, cât și să poată fi folosit ca agent de imunizare a populației la
scară largă.
Antigenele derivate din Y.pestis care au fost determinate să producă un răspuns
imun suficient împotriva unei lupte cu o bacterie vie include antigenul F1(Fraction 1),
proteina capsulară majoră și antigenul V, o proteină secretată implicată în reglarea
translocării proteinelor efectoare ale citotoxinei derivate din bacteria. Ar fi util să se
creeze un vaccin care ar provoca imunitate mucoasei atunci cand Y.pestis ca un agent alrazboiului biologic ar fi transmis în mucoasa membranei. Alvares et al. (2006) au
proiectat o proteina fuzionara F1-V care au fost transmise la tomate. Tomatele au fost
apoi recoltate si liofilizate pentru a stabili doza de antgen.
Imunogenitatea acestui vaccin a fost determinata prin ingestie orala folosind
soareci care au fost in prealabil pregatiti. Au fost obținute răspunsurile atât a mucoasei
IgA, cât și a serului IgG1.
2.2.8. Virusul pojarului
Pojarul, o boală virală a copilariei foarte contagioasă, afectează căile respratorii.
Peste 30 milioane de cazuri au fost semnalate în fiecare an, cu cea mai mare mortalitate
în tările în curs de dezvoltare. Un vaccin împotriva pojarului realizat din plante care ar
putea fi administrat oral, ar reduce substanțial frecvența pojarului în zonele in care
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-proteine
refrigererea si seringile nu sunt disponibile rapid. Webster et al.(2006) a exprimat o
proteina intreaga hemoglutinina a virusului pojarului (MV-H) in salata, odata cu
vaccinarea intranazala si orala, ar genera un raspuns imun specific al MV.
Un raspuns imun imbunatatit a fost observat cand saponina obtinuta din coaja copacului
Quillaja, a fost folosit ca adjuvant pentru transmiterea orala a MV-H.
2.2.9. Virusul Papiloma uman
Virusul Papiloma uman (HPV) este agentul care cauzeaza toate cazurile virtuale
de cancer cervical si una dintre cele mai comune boli cu transmitere sexuala. Cancerul
cervical ramane una dintre principalele cauze ale deceselor provocate de cancer in multe
dintre tarile in curs de dezvoltare. Vaccinurile actuale sunt prea scumpe si prea greu de
distribuit pe scara larga in aceste tari.In ultimul deceniu, VLP-uri ale HPV neinfectioase au fost create si descoperite
pentru a produce imunitate impotriva infectiilor la soareci. VLP-urile pot produce
anticorpi care neutralizeaza virusul, iar acestea sunt specifici pentru vaccinuri profilactice
impotriva HPV. HPV VLP-urile sunt compusi ai proteinei capsulare L1, si au fost
evidentiati folosind animale ca modele, pentru a obtine un raspuns imun de lunga durata.
Biemelt et al.(2003) a dezvoltat plantele transgenice de cartof și tutun, exprimând
proteina structurala L1 a HIV-16. Stabilitatea transcriptiei a fost marita prin adăugareasecventei omega initiata prin translatie (TMV) si prin modificarea pentru folosirea
codonului genei prin constructia sintetică a genei.
Warzecha et al. (2003) a arătat că VLP-urile formate in cartoful si tutunul
transgenic se pot lega , iar genotipul genereaza in mod specific anticorpii. În continuare,
autorul a demonstrat că ingestia de materie a plantei transgenice activează un raspuns
imun specific al VLP care era dependent de coadministrarea adjuvantului.
Urmatoarele studii comparative ale expresiei L1 au condus la plantele transgenice
versus unui vector de expreise TMV. In acest caz, era folosita coada iepurelui cu
papilomavirus (CRPV) corespunzator HPV. Iepurii vaccinati cu proteina purificata erau
protejati impotriva dezvoltarii negilor la contactul cu CRPV viu in ciuda faptului ca VLP-
urile nu erau detectate in sistemul acestor animale model.
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-proteine
În plus, șoarecii care erau hraniți cu cartofi transgenici care aveau HPV16VLP-uri
nu au arătat răspuns anicorpilor. Răspunsul poate fi intensificat folosind o doză
subimunogenică de VLP-uri purificate prin injectare sau gavaj oral. Prezența ridicată a
proteinei L1 in plante este toxica si ,pana acum, nivelurile exprimate în plante sunt prea
joase pentru a putea fi folosite în experimentele clinice. Cu toate acestea, studiile
anterioare realizate de numerosi cercetatori ofera un pas important în producerea de
vaccin împotriva HPV care poate fi folosit în tarile în curs de dezvoltare.
2.2.10. Virusul variolei
Amenințarea bioterorismului a adus un interes înnoit în abordarea ineditî a
producerii vaccinurilor împotriva variolei. Actualul vaccin împotriva virusului prezintă
efecte secundare. Principala țintă pentru validare este gena BR5, care codifică oglicoproteină mombranară specifică virusului. Nivele înalte a genelor BR5 au fost
identificate pentru a fi exprimate în varza în care gena BR5 a fost condusă spre apoplastul
celulei. Animalele care au fost imunizate au fost protejate împotriva provocării letale cu
virusul variolei.
2.2.11. Virusul gripei
Influența infectiei cu virusul A este responsabilă de moartea a 300-500.000 persoane și spitalizarea a 3-5 milioane persoane/an. Fiecare epidemie aduce noi tulpini
ale gripei A, care apar pentru a arăta mutațiile de la suprafața glicoproteinelor
hemaglutinina (HA) si neuraminidaza (NA). Aceste mutații permit emergența tulpinilor
virusului pentru a evita sistemul imunitar al gazdei.
Timpul lung de productie a vaccinului ce se comercializeaza in prezent, care se
produce din oul de gaina, reprezinta un obstacol major.
Versiunea stabilă a proteinei HA a fost generată în frunzele de N. benthamiana.
Aceasta planta prezintă HA a fost purificată prin cromatografie si determinată să fie
pliata în mod corespunzător. Această proteină a fost exprimată la niveluri înalte și a indus
serul IgG la șoareci.
5/14/2018 Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutic...
http://slidepdf.com/reader/full/plantele-trans-gen-ice-in-ex-prim-area-vaccinurilor-si-proteine
Cantitatea de anticorpi inhi bitori ai hemagglutininei (HI) și cei de neuralizare a
virusului (VN) echivalează cu nivelul observant în serumul(serul) de șoareci imunizat cu
virusul commercial.