Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutice

13
  Plantele transgenice in exprimarea vaccinurilor si proteinelor terapeutice Master an 1 Biotehnologii micobiene si celulare 

Transcript of Plantele Trans Gen Ice in Ex Prim Area Vaccinurilor Si Proteinelor Terapeutice

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.