Szczepionka probiotyczna wytwarzana na drożdżach

Naukowcy z USA donieśli o udanej całkowitej biosyntezie cząsteczki QS-21, aktywnego składnika kory mydlanej, w drożdżach modyfikowanych. Wyjaśnili, że dzięki tej metodzie QS-21 może być bardziej opłacalną i zrównoważoną środowiskowo opcją jako adiuwant w szczepionkach.

Pochodzący z chilijskiego drzewa mydlanego (Quillaja saponaria) w ciągu ostatnich 25 lat naukowcy donosili, że QS-21 służył jako kluczowy adiuwant aluminiowy w szczepionkach. Na przykład występuje w szczepionkach takich jak Shingrix na półpasiec u osób starszych i szczepionka Novavax SARS-COVID-19.

QS-21 powstaje w laboratorium, ale jest to długi proces. Warto zauważyć, że wiąże się to z wprowadzeniem różnych genów do drożdży, co prowadzi do „jednej z najdłuższych ścieżek biosyntezy, jaką kiedykolwiek wszczepiono jakiemukolwiek żywemu organizmowi”.

W związku z tym „istnieje ogromne zapotrzebowanie na alternatywne źródło tego adiuwantu” – skomentował Jay Kiessling, profesor inżynierii chemicznej i biomolekularnej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley oraz starszy pracownik naukowy w Berkeley Lab.

Proces produkcyjny

Chociaż wydajność tego procesu jest niewielka: zdaniem zespołu z jednego litra bioinżynieryjnie sfermentowanych drożdży można wytworzyć około 100 mikrogramów QS-21 w trzy dni, zespół podkreśla, że ​​„biosynteza drożdży jest skalowalna”.

„Nawet na takim poziomie, na jakim go produkujemy, jest to tańsze niż produkcja w fabryce” – podsumował Kiesling.

Na początku tego roku zespół badawczy opublikował wyniki testów przeprowadzonych na roślinach tytoniu.

Naukowcy stwierdzili jednak, że w nowym artykule „odtwarza się ten proces w drożdżach, dodając dodatkowe etapy, ponieważ drożdże nie zawierają niektórych enzymów naturalnie występujących w roślinach”.

„Produkcja silnego adiuwanta szczepionkowego QS-21 w drożdżach uwydatnia siłę biologii syntetycznej w stawianiu czoła głównym wyzwaniom środowiskowym, ludzkim i zdrowotnym” – powiedział Yuzhong Liu, były stażysta podoktorski na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, pierwszy autor badania, a obecnie pierwszy autor badania. Adiunkt w Instytucie Badawczym Scripps w La Jolla w Kalifornii.

Tworzenie skutecznego adiuwantu: podróż do biosyntezy drożdży i nie tylko

„Docelowo chciałbym zacząć od glukozy, aby gdy produkcja odbywa się w dużych zbiornikach, QS-21 można było wyprodukować tak łatwo i najtaniej, jak to możliwe” – zauważył Kiessling.

Kiessling postawił hipotezę, że nowe odkrycia mogą sprawić, że QS-21 stanie się adiuwantem w przyszłych szczepionkach przeciwko malarii.

Ten papier Została opublikowana w Natura.