วัคซีน COVID ใหม่นี้ใช้พืชเป็นโรงงานสำหรับโปรตีนจากไวรัส

วัคซีน COVID ใหม่นี้ใช้พืชเป็นโรงงานสำหรับโปรตีนจากไวรัส

ผู้ผลิตวัคซีนชนิดใหม่กล่าวว่ามีประสิทธิภาพสูงเมื่อเทียบกับตัวแปรเดลต้า BY ฟิลิป คีเฟอร์ | เผยแพร่ 13 ธ.ค. 2564 16:00 น

ศาสตร์

นิโคตินสามต้นพร้อมดอกไม้ในทุ่งที่มีแสงแดดส่องถึง

วัคซีนตัวใหม่นี้ปลูกในญาติสนิทของต้นยาสูบ goceristeski / รูปถ่ายเงินฝาก

แบ่งปัน    

เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพของแคนาดาอย่าง Medicago และบริษัทยาอังกฤษ GlaxoSmithKline ประกาศผลการทดลองวัคซีน Phase III ที่ประสบความสำเร็จ โดยมีจุดพลิกผัน: วัคซีน COVID นี้ทำมาจากพืช

วัคซีนใช้สิ่งที่เรียกว่า “อนุภาคคล้ายไวรัส” ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นเปลือกนอกของไวรัส SARS-CoV-2 เพื่อกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน เทคโนโลยีนี้มีประสิทธิภาพสูงในการป้องกันการเจ็บป่วยแม้กระทั่งกับตัวแปรเดลต้าและสายพันธุ์ที่หลบหนีจากภูมิคุ้มกันหลายสายพันธุ์ ตามการสรุปของการทดลอง อย่างไรก็ตาม การทดลองได้ดำเนินการก่อนการแพร่กระจายของตัวแปร Omicron

เช่นเดียวกับวัคซีนที่ประสบความสำเร็จอื่นๆ 

ในตลาด แนวคิดคือการสร้างโปรตีน SARS-CoV-2 โดยปราศจากไวรัส เพื่อให้ระบบภูมิคุ้มกันได้รับการฝึกฝนให้รู้จักผู้บุกรุกโดยไม่ต้องต่อสู้กับเชื้อ วัคซีน mRNA ควบคุมกลไกเซลล์ของร่างกายมนุษย์เพื่อสร้างโปรตีนเหล่านั้น ในวัคซีนนี้ พืชทำหน้าที่สร้างโปรตีนแทน 

การทดลองในระยะที่ 3 พบว่าวัคซีนมีประสิทธิภาพ 75 เปอร์เซ็นต์ในการหยุดอาการป่วยจากตัวแปรเดลต้าในการศึกษา 24,000 คนตามข่าวประชาสัมพันธ์จาก Medicago ผลลัพธ์ทั้งหมดยังไม่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารที่ผ่านการตรวจสอบโดยเพื่อน แม้ว่าจำนวนประสิทธิภาพดังกล่าวจะต่ำกว่าประสิทธิภา

เริ่มต้นที่รายงานโดยไฟเซอร์และโมเดอร์นา แต่วัคซีน mRNA นั้นได้รับการทดสอบเทียบกับสายบรรพบุรุษของ COVID-19 เท่านั้น ปรากฏว่าวัคซีน mRNA มีประสิทธิภาพประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ในการต่อต้านการเจ็บป่วยตามอาการของเดลต้า แม้ว่าการประมาณการจะกว้างไกล

ไม่มีใครที่ได้รับวัคซีนจาก Medicago เป็นโรคโควิดอย่างร้ายแรง แม้ว่า Marc-André D’Aoust รองประธานฝ่ายการวิจัยและนวัตกรรมของ Medicago จะเตือนว่าการทดลองนี้บันทึกผู้ป่วยโรคร้ายแรงเพียงไม่กี่ราย ซึ่งนักวิจัยยังไม่สามารถระบุตัวเลขด้านประสิทธิภาพได้

กระบวนการผลิตเริ่มต้นด้วย agrobacterium “แบคทีเรียที่มีความสามารถในการถ่ายโอน DNA ไปยังเซลล์พืช” D’Aoust กล่าว นักพัฒนาวัคซีนได้แทรกลำดับพันธุกรรมที่เข้ารหัสโปรตีนสไปค์ของ COVID ลงในแบคทีเรียเหล่านั้น และทำซุปด้วยจุลินทรีย์ที่ดัดแปลง จากนั้นดูดอากาศออกจากใบพืชแล้วจุ่มพืชลงในซุป พืชชนิดนี้มีลักษณะเหมือนยาสูบ มีระบบภูมิคุ้มกันที่อ่อนแอซึ่งเปิดให้มีการติดเชื้อได้

ใบไม้ดูดซับแบคทีเรีย ซึ่งสั่งให้เซลล์พืชสร้างโปรตีนสไปค์ ซึ่งไวรัสโคโรน่าใช้เพื่อจับกับเซลล์ของมนุษย์ D’Aoust กล่าวว่า “ภายในหนึ่งวันหลังจากที่เราให้พืชสัมผัสกับ agrobacteria ดีเอ็นเอจะถูกถ่ายโอน จากนั้นเซลล์ต่างๆ ก็เริ่มผลิตแอนติเจน”

[เรื่องที่เกี่ยวข้อง: สัตว์ในสวนสัตว์กำลังได้รับวัคซีนโควิดที่ทำขึ้นเป็นพิเศษสำหรับพวกมัน ]

หนามแหลมไม่ใช่แบบจำลองที่แท้จริงของ SARS-CoV-2 แต่ถูกแก้ไขเพื่อไม่ให้เข้าไปในเซลล์ของมนุษย์ได้ง่าย ซึ่งทำให้มีแนวโน้มที่จะไปอยู่รอบๆ บริเวณที่ระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์สามารถตรวจพบได้

โปรตีนแต่ละชนิดรวมตัวกันเป็นทรงกลมที่มีหนามแหลม แล้วผลักออกจากเยื่อหุ้มเซลล์พืช สะท้อนถึงวิธีที่อนุภาค SARS-CoV-2 จะสืบพันธุ์ในเซลล์ของมนุษย์ ความแตกต่างที่สำคัญคืออนุภาคคล้ายไวรัสขาดสารพันธุกรรมและโปรตีนภายในที่ทำให้ไวรัสสมบูรณ์สามารถทำซ้ำได้

“อนุภาคคล้ายไวรัสมีความสวยงามในการแสดงแอนติเจนในลักษณะเดียวกับไวรัส” D’Aoust กล่าว มีรูปร่างเหมือนไวรัส และมีโปรตีนที่เหมาะสม “และระบบภูมิคุ้มกันก็รู้จักลักษณะเหล่านี้เป็นอย่างดี แต่เมื่อมองจากภายในกลับว่างเปล่า”

วัคซีน COVID ใหม่นี้ใช้พืชเป็นโรงงานสำหรับโปรตีนจากไวรัส

อนุภาคคล้ายไวรัสไข้หวัดใหญ่ถัดจากไวรัสไข้หวัดใหญ่ที่มีชีวิต สถาบันสุขภาพแห่งชาติ .

หลังจากผ่านไปประมาณหนึ่งสัปดาห์ พืชได้สะสมวัสดุรอบๆ เยื่อหุ้มเซลล์เพียงพอสำหรับการเก็บเกี่ยว Medicago ชำระล้างอนุภาคที่เก็บเกี่ยว สร้างวัตถุดิบสำหรับวัคซีน สิ่งเหล่านี้ถูกเพิ่มเข้าไปในชุดของส่วนผสมอื่นๆ ที่ผลิตโดย GSK ซึ่งช่วยเพิ่มการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่ออนุภาค

เทคโนโลยีนี้มีอายุหลายสิบปี และใช้ในวัคซีน HPV Gardasil และวัคซีนตับอักเสบเอหลายชนิด เมดิกาโกยังทำงานเกี่ยวกับวัคซีนป้องกันไข้หวัดใหญ่ด้วยเทคโนโลยีเดียวกัน

นวัตกรรมที่ยิ่งใหญ่ที่นี่ Amine Kamen ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวภาพจากมหาวิทยาลัย McGill ในแคนาดาซึ่งห้องปฏิบัติการได้ศึกษาอนุภาคที่คล้ายไวรัสคือพืช “ตามเนื้อผ้าสิ่งที่เราใช้ในการผลิตวัคซีนคือการหมักจุลินทรีย์” และปฏิกิริยาทางชีวภาพอื่นๆ ที่มีราคาแพง เขากล่าว องค์การอนามัยโลกเชื่อว่าวัคซีนจากพืชอาจมีราคาถูกกว่าในการผลิตและปรับตัวตามขนาด แต่การทำให้อนุภาคบริสุทธิ์จากพืชนั้น “ไม่สำคัญ” คาเมนกล่าว

“ผมคิดว่ามีศักยภาพมหาศาลเมื่อประสบความสำเร็จ” คาเมนกล่าว

นอกจากนี้ เขายังตั้งข้อสังเกตอีกว่า SARS-CoV-2 นั้นเหมาะสมอย่างยิ่งกับเทคโนโลยีนี้ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะว่ามันมีรูปร่างในลักษณะที่ทำให้โปรตีน Spike ภายนอกมีความเสถียรมาก

ความเสถียรนี้ทำให้ง่ายต่อการจัดเก็บวัคซีนอนุภาคคล้ายไวรัส เมดิกาโกกล่าวว่าวัคซีนสามารถเก็บไว้ที่อุณหภูมิระดับตู้เย็นได้ ซึ่งสามารถเร่งการจัดส่งไปยังพื้นที่ที่มีโครงสร้างพื้นฐานด้านการดูแลสุขภาพเพียงเล็กน้อย “อย่างน้อยก็มีการคิดอย่างจริงจังเกี่ยวกับการทำให้แน่ใจว่าการเข้าถึงจะเป็นไปได้” คาเมนกล่าว “ผมคิดว่าใช่ เรากำลังเผชิญกับการระบาดใหญ่ในปัจจุบัน แต่คุณค่าคือการที่เรากำลังสร้างขีดความสามารถสำหรับอนาคต”

Medicago วางแผนที่จะส่งข้อมูลสุดท้ายไปยังหน่วยงานกำกับดูแลของแคนาดาก่อนสิ้นปีนี้ D’Aoust กล่าว ได้เริ่มกระบวนการยื่นต่อสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา