Ученые Калифорнийского университета в Риверсайде решили выяснить, можно ли превратить съедобные растения, такие как салат, в фабрики по производству мРНК-вакцин.
Технология информационной РНК, или мРНК, которая используется в вакцинах против COVID-19, обучает наши клетки распознавать и защищать нас от инфекционных заболеваний — таков принцип ее работы. Одна из проблем заключается в том, что вакцину необходимо хранить в холоде во время транспортировки и хранения. Если новый проект калифорнийских ученых окажется успешным, проблема будет решена — вакцины с мРНК на основе съедобных растений можно будет держать при комнатной температуре.
Проект ученых преследуют три цели: показать, что ДНК, содержащая мРНК-вакцины, может быть успешно доставлена в ту часть растительных клеток, где она будет реплицироваться, и продемонстрировать, что растения могут производить достаточно мРНК, чтобы конкурировать с традиционными уколами.
«В идеале одно растение производило бы достаточно мРНК для вакцинации одного человека, — говорит Хуан Пабло Хиральдо, доцент кафедры ботаники и растений Калифорнийского университета, который возглавляет исследование. — Мы тестируем этот подход со шпинатом и салатом и ставим перед собой долгосрочные цели, чтобы люди выращивали его в собственных садах. А фермеры могут выращивать целые поля».
Ключевой составляющей этой работы являются хлоропласты — органоиды растительных клеток, выполняющие функции фотосинтеза: они преобразуют солнечный свет в энергию.
«Это крошечные фабрики на солнечной энергии, которые производят сахар и другие молекулы, которые позволяют растению расти, — сказал Хиральдо. — Они также являются неиспользованным источником для создания желаемых молекул».
В прошлых работа Хиральдо показал, что хлоропласты могут экспрессировать гены, которые не являются частью растения. Специалисты сделали это, посылая чужеродный генетический материал в клетки растений внутри защитной оболочки.
Хлоропласты (пурпурный) в листьях, экспрессирующие зеленый флуоресцентный белок. ДНК, кодирующая белок, доставлялась с помощью целевых наноматериалов
без механической помощи путем нанесения капли нанокомпозиции на поверхность листа. Фото: eurekalert.org
Ученые доставляли генетический материал в хлоропласты с помощью нанотехнологий.
«Наша идея состоит в том, чтобы использовать встречающиеся в природе наночастицы, а именно вирусы растений, для доставки генов растениям, — говорит профессор наноинженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего Николь Стейнмец. — Некоторые инженерные разработки направлены на то, чтобы заставить наночастицы попасть в хлоропласты, а также сделать их неинфекционными для растений».
16.09.2021
Елена Краснова
Нет комментариев