Quest for commestibili vaccino malarico porta ad altri potenziali usi medici per le alghe

Giugno 12, 2016 Admin Salute 0 11
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Ecco i biologi interrogativi nella UC San Diego hanno cercato di rispondere dopo aver dimostrato maggio scorso che le alghe possono essere progettati per produrre un vaccino che blocca la trasmissione della malaria. In un follow-up studio, pubblicato oggi online sulla rivista scientifica Applied Environmental Microbiology e, hanno avuto la loro risposta: Non ancora, anche se lo stesso metodo può funzionare come un vaccino contro una vasta gamma di infezioni virali e batteriche.

Nel loro studio più recente, che gli autori messi gratuitamente a disposizione sul sito web Applied Environmental Microbiology e, i ricercatori hanno fuso una proteina che suscita una risposta anticorpale nei topi contro l'organismo che causa la malaria, Plasmodium falciparum, che affligge 225 milioni di persone in tutto il mondo, con una proteina prodotta dal batterio responsabile del colera, Vibrio colera, che si lega alle cellule epiteliali intestinali. Hanno poi geneticamente alghe per la produzione di questa combinazione di due proteine, o "proteina di fusione," liofilizzati le alghe e poi alimentato il conseguente polvere verde per topi. I ricercatori hanno ipotizzato che insieme queste proteine ​​potrebbero essere un efficace candidato vaccino orale alla consegna utilizzando le alghe.




Il risultato? I topi hanno sviluppato anticorpi immunoglobulina A (IgA) sia la proteina parassita della malaria e ad una tossina prodotta dai batteri del colera. Poiché gli anticorpi IgA sono prodotte nell'intestino e mucose rivestimenti, che non proteggono contro i parassiti della malaria, che vengono iniettati direttamente nel flusso sanguigno dalle zanzare. Ma il loro studio suggerisce che le proteine ​​di fusione simili potrebbero proteggere contro le malattie infettive che colpiscono i rivestimenti delle mucose con la loro commestibili alghe liofilizzato.

"Molte infezioni batteriche e virali sono causati da mangiare cibo contaminato o acqua", dice Stephen Mayfield, un professore di biologia alla UC San Diego che ha guidato lo studio. "Allora, cosa questo studio dimostra è che si può ottenere una buona risposta immunitaria da una proteina ricombinante in alghe che si alimenta di un mammifero. In questo caso, capita di essere un mouse, ma presumibilmente sarebbe anche lavorare in un essere umano. Questo è davvero incoraggiante per il potenziale di vaccini a base di alghe in futuro. "

Gli scienziati dicono che le infezioni batteriche causate da Salmonella, E. coli e di altri agenti patogeni alimentari e di origine idrica potrebbero essere evitate in futuro con vaccini a basso costo sviluppati dalle alghe che potrebbero essere consumati anziché iniettato. "Potrebbe anche essere utilizzato per proteggere contro il colera se stessa", ha detto James Gregory, un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Mayfield e il primo autore della carta. Nei suoi esperimenti con i topi, ha detto, immunoglobuline G (IgG) anticorpi - che si trovano nel sangue e nei tessuti - sono state prodotte contro la tossina del colera ", ma non l'antigene malaria e non capisco il perché."

Parte della difficoltà nel creare un vaccino contro la malaria è che richiede un sistema in grado di produrre proteine ​​strutturalmente complesse che ricordano quelle fatte dal parassita, suscitando così anticorpi che interrompono la trasmissione della malaria. La maggior parte dei vaccini creati da batteri ingegnerizzati sono proteine ​​relativamente semplici che stimolano il sistema immunitario del corpo a produrre anticorpi contro gli invasori batterici.

Tre anni fa, un team UC San Diego di biologi guidati da Mayfield, che è anche il direttore del Centro di San Diego per le alghe Biotechnology, un consorzio di ricerca che cercano di sviluppare carburanti per il trasporto da alghe, ha pubblicato uno studio fondamentale che dimostra che molti complessi terapeutica umana proteine, quali gli anticorpi monoclonali e ormoni della crescita, potrebbero essere prodotti dalle alghe Chlamydomonas comune. Che ha ottenuto Gregory chiedendosi se complessi trasmissione malarica blocco vaccini candidati potrebbero essere prodotti da Chlamydomonas. Due miliardi di persone vivono in regioni endemiche della malaria, che effettua la consegna di un vaccino malarico una proposta costosa e logisticamente difficile, soprattutto quando tale vaccino è costoso da produrre. Così i biologi UC San Diego di cui per determinare se questa alga, un organismo in grado di produrre le proteine ​​complesse molto a buon mercato, potrebbe produrre proteine ​​della malaria che inibiscono le infezioni da malaria.

"E 'troppo costoso per vaccinare due miliardi di persone che utilizzano le tecnologie attuali", ha spiegato Mayfield. "Realisticamente, l'unico modo per un vaccino contro la malaria sarà mai utilizzato nel mondo in via di sviluppo è se può essere prodotto ad una frazione del costo dei vaccini attuali. Le alghe hanno questo potenziale perché si può crescere in qualsiasi luogo del pianeta alghe in stagni o anche in vasche da bagno. "

Collaborando con Joseph Vinetz, un professore di medicina presso UC San Diego e uno dei maggiori esperti in malattie tropicali, che ha lavorato sullo sviluppo di vaccini contro la malaria, i ricercatori hanno dimostrato nel loro studio precedente, pubblicato sulla rivista ad accesso libero PLoS ONE lo scorso maggio che il proteine ​​prodotte dalle alghe, quando iniettato in topi di laboratorio, effettuati gli anticorpi che bloccavano la trasmissione della malaria da zanzare.

Il passo successivo è stato quello di vedere se potevano immunizzare i topi contro la malaria, semplicemente alimentando alghe geneticamente. "Pensiamo sempre vaccini orali in cui non si ha per purificare la proteina è l'unico modo in cui è possibile effettuare le medicine drammaticamente più economico e renderli disponibili per il mondo in via di sviluppo", dice Mayfield. "Il Santo Graal è quello di sviluppare un vaccino per via orale consegnati, e si prevede che potremmo essere in grado di farlo in alghe, e per circa un centesimo di una dose. Il nostro vaccino malarico alghe prodotte lavora contro parassiti malarici nei topi, ma ha bisogno di per essere iniettato nel flusso sanguigno. "

Sebbene un vaccino commestibile malarica non è ancora una realtà, aggiunge, "questo studio dimostra che si può fare una proteina abbastanza fantasia usando le alghe, consegnarlo per l'intestino e ottenere anticorpi IgA che riconoscono che la proteina. Ora sappiamo di avere un sistema di che può fornire una proteina complessa nel posto giusto e sviluppare una risposta immunitaria per fornire una protezione ".

Mayfield è anche co-direttore del Center for Food & Fuel per il 21 ° secolo, una nuova unità di ricerca, che ha riunito ricercatori provenienti da tutto il campus per sviluppare modi rinnovabili per migliorare la nazione cibo, carburante, altri bioindustrie farmaceutica e ed è questa settimana ospita un importante convegno sul tema presso l'Istituto delle Americhe a UC San Diego.

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