Ingeniería genética para la producción de vacunas en plantas

Cada vez hay en marcha más investigaciones para estudiar las plantas como sistemas alternativos de producción de proteínas recombinantes. Los avances tecnológicos permiten la expresión transitoria o la creación de líneas vegetales permanentes que producirán las proteínas estables pretendidas.

El proyecto http://www.plaprova.eu/ financiado por la UE (PLAPROVA) (Plant production of vaccines) ha aprovechado sistemas de expresión vegetal para cribar una amplia gama de candidatos vacunales. Los socios del proyecto trabajaron sobre la elaboración de partículas similares al virus (VLP) contra enfermedades animales importantes como la gripe aviar y la lengua azul. Las VLP estimulan el sistema inmune y por lo tanto se pueden utilizar como vacunas.

Los investigadores utilizaron virus de plantas tales como el virus del mosaico del caupí (CPMV) y el virus del mosaico del tabaco (TMV) para lograr la entrega y la expresión transitoria de antígenos vacunales en plantas. El refinamiento del sistema para CPMV hizo posible la expresión simultánea de múltiples polipéptidos dentro de una célula vegetal.

Los científicos expresaron VLP consistentes en un único polipéptido y también VLP multi-cadena más complejas en plantas. Al menos cuatro proteínas pudieron coexpresarse de una manera controlada usando cápsides de virus de la lengua azul (BTV) en los ensayos. Estos se ensamblaron con éxito en VLP complejas, demostrando así su capacidad funcional.

VLP ensambladas y purificadas se administraron a animales de experimentación para determinar sus propiedades antigénicas e inmunogénicas. Las VLP complejas de BTV protegieron a ovejas contra el ataque viral. De la misma forma, se consiguió vacunar a cobayas con un poliepítopo del virus de la fiebre aftosa expresado en plantas.

Un logro importante del proyecto fue la expresión de candidatos a vacunas profilácticas contra el virus del papiloma humano y el virus del papiloma bovino. Utilizando una proteína de membrana novedosa (M2e) como inmunógeno, se protegió con partículas de TMV a ratones frente al virus de la gripe asiática.

Los científicos lograron también eliminar la toxicidad de las proteínas del virus del síndrome reproductor respiratorio porcino expresadas en plantas. Para lograr esto, diseñaron proteínas con toxicidad reducida e inestabilidad genética, al tiempo que conservaron sus propiedades inmunológicas.

La iniciativa PLAPROVA ha demostrado que es posible producir volúmenes grandes de proteínas en las plantas para su posterior uso como vacunas. Los bajos costes de producción reportarán importantes beneficios económicos para los sectores farmacéutico y agrícola.