Генетики заставили листья табака производить важный ингредиент для новейших вакцин
Молекула QS-21 — это важный компонент вакцин нового поколения, которые должны защищать от тяжелых заболеваний, например, малярии или опоясывающего лишая. Вещество выступает в роли адъюванта, то есть, усиливает иммунный ответ со стороны организма и делает прививку более эффективной.
До недавнего времени получить QS-21 можно было только из коры Квиллайи мыльной — дерева, растущего в Чили, Перу, Боливии и, при помощи человека, в Индии. Но теперь ученые нашли способ получать этот компонент из более распространенного растения — табака. Об исследовании сообщил Центр Джона Иннеса — научно-исследовательский центр в области растений и микробиологии в Великобритании.
«В течение многих лет исследователи и промышленные партнеры искали способы производства молекулы в альтернативной системе экспрессии, такой как дрожжи или растения табака. Но сложная структура молекулы и отсутствие знаний о ее биохимическом пути в растении до сих пор не позволяли это реализовать», — говорится в сообщении.
Чтобы найти способ получать QS-21 из чуждого для него растения, ученым пришлось сначала идентифицировать около 70 генов-кандидатов и перенести их в растения табака. Затем, проанализировав закономерности при развитии внутри чуждого организма, сузить область поиска до 20 генов и ферментов — и именно они составляют путь развития QS-21 в структуре растения.
Как авторы исследования поясняют в научной статье, опубликованной в журнале Nature Chemical Biology, знание о точном пути биосинтеза QS-21 позволит наладить производство вещества. Кроме того, эта информация позволит сделать адъювант более безопасным, ведь вещество является не только мощным иммуностимулятором, но и обладает определенной токсичностью по отношению к клеткам человека.
«Это достижение открывает беспрецедентные возможности для биоинженерии вакцинных адъювантов, исследования взаимосвязей между структурой и активностью веществ, а также для понимания механизмов, с помощью которых эти соединения способствуют иммунному ответу человека», — отмечается в статье.
