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Combatir la gripe estomacal con tabaco
Las plantas de tabaco se han incluido como biorreactores para hacer lo que los científicos esperan que se convierta en la primera vacuna contra el norovirus, la causa de muchos brotes de intoxicación alimentaria y la temida enfermedad de los vómitos invernales.
Plantas de vacunas: Estas plantas de tabaco jóvenes producirán cientos de gramos de vacuna contra el norovirus en un par de semanas.
Utilizando un sistema de producción que combina virus, bacterias y plantas para producir grandes cantidades de vacuna rápidamente, investigadores de la Universidad Estatal de Arizona y una empresa de biotecnología Vaxx dicen que tienen una forma rápida, barata y confiable de combatir patógenos que cambian rápidamente como el norovirus.
Con un estimado de 23 a 74 millones de casos anuales solo en los EE. UU., Se cree que el norovirus es la segunda causa más común de enfermedad infecciosa después de la gripe. Además, al igual que la gripe, tiene la capacidad de producir nuevas cepas cada año o dos, lo que ha dificultado el desarrollo de una vacuna.
Pasar por un proceso de desarrollo de vacunas largo y costoso para un virus no letal que cambia rápidamente presenta un alto riesgo financiero para las empresas, dice Charles Arntzen , uno de los investigadores principales del proyecto, que presentó el trabajo en la edición de este año reunión de otoño de la American Chemical Society en Washington, D.C.
Con el norovirus, es poco probable que exista un mandato gubernamental para vacunar, porque es un inconveniente en lugar de una gran amenaza de muerte para las personas, lo que significa que no habría un mercado garantizado, dice.
La tecnología utilizada por Arntzen y sus colegas aprovecha el hecho de que las plantas son baratas de cultivar y tienen poca regulación en comparación con los sistemas de desarrollo de vacunas de origen animal, ya que los patógenos transmitidos por plantas no son peligrosos para los humanos. El nuevo enfoque también aborda una serie de deficiencias que han frenado el desarrollo de vacunas a base de plantas en el pasado. En particular, el tiempo que lleva fabricar una planta transgénica que exprese suficientes proteínas de vacuna y la dificultad de procesar plantas de tal manera que se pueda obtener una vacuna estable y dosificada con precisión.
Para superar el primer desafío, los investigadores desarrollaron un sistema de tres pasos que permite una producción más rápida de proteínas extrañas en las plantas. Primero, los genes que codifican las proteínas se modifican en una versión inactivada de un virus vegetal, en este caso el virus del mosaico del tabaco (TMV). Dado que TMV usa ARN en lugar de ADN como su material genético, pero la manipulación genética en el laboratorio se realiza en el ADN, el segundo paso es engañar a las bacterias que pueden infectar el tabaco para que produzcan una versión de ADN del virus junto con los genes de la vacuna. En el paso tres, las copias de ARN de los genes virales se producen dentro de las células vegetales infectadas y secuestran su maquinaria bioquímica para hacer copias de la proteína deseada. En 5 días [a] 2 semanas, la planta de tabaco muere, pero al hacerlo produce cantidades masivas de nuestra proteína, hasta un gramo por kilo de biomasa, dice Arntzen.
Mario Pezotti de la Universidad de Verona en Italia dice que el trabajo de Arntzen demuestra que se pueden acelerar fácilmente los sistemas de producción de cualquier vacuna y especialmente de virus que cambian rápidamente.
El segundo desafío principal para la fabricación de vacunas a base de plantas ha sido desarrollar un producto final que cumpla con los estándares farmacéuticos, dice Carole Cramer , director ejecutivo del Instituto de Biociencias de Arkansas en la Universidad Estatal de Arkansas en Jonesboro. El objetivo de una investigación anterior era producir vacunas comestibles que permitieran una entrega barata y segura en los países en desarrollo donde las instalaciones para almacenar inyecciones de proteínas purificadas que necesitan ser enfriadas son limitadas.
Aunque las patatas, los tomates o el arroz transgénicos pueden producir moléculas de vacuna funcionales, incluidas las que son eficaces contra el norovirus, no tener dosis completamente controladas ha sido un desafío, especialmente en la medicina occidental, dice Cane. Cualquier producto viable tendrá que estar completamente purificado y entregarse con precisión, por ejemplo, como aerosol nasal, dice.
La alta producción de biomasa del tabaco en combinación con tecnologías de extracción asequibles adaptadas de la industria alimentaria hace que Arntzen confíe en que la vacuna contra el norovirus se puede producir a costos muy bajos. Anticipa que los ensayos clínicos comenzarán a principios de 2010.
La preocupación actual por la gripe porcina demuestra que el mundo necesita vacunas a alta velocidad y bajo costo, y aquí es donde los productos a base de plantas como esta vacuna contra el norovirus tienen un alto potencial, dice Pezotti.
Yuri Gleba de Nomad Bioscience en Munich, Alemania, quien desarrolló por primera vez el sistema de infección de plantas de tres pasos utilizado para el proyecto de norovirus, lo ha probado en más de 50 proteínas farmacéuticamente relevantes. Gleba cree que el enfoque podría convertirse en una herramienta eficaz en cualquier lugar donde se requiera una producción de proteínas de respuesta rápida.
Cuando se trata de bioterrorismo, por ejemplo, dicho sistema basado en plantas podría usarse para cultivar compuestos a bajo costo en anticipación a un problema, [ahorrando] solo los pasos finales más costosos del procesamiento para el caso de una emergencia.