Їстівні вакцини – біотехнологічне майбутнє медицини?

Вакцини – це спосіб захисту організму від хвороб, викликаних певними бактеріями або вірусами. Це біологічні препарати, що містять відповідні антигени, наявність яких дозволяє імітувати природну інфекцію, завдяки чому в організмі формується захисний імунітет при контакті зі справжніми бактеріями або вірусами.

Останнім часом вони викликають все більше суперечок, але досі залишаються найкращим і в багатьох випадках обов’язковим засобом захисту організму, особливо у дітей. Проте з розвитком науки та медицини з’являються альтернативи традиційним і неприємним ін’єкційним вакцинам. Цією альтернативою є т. зв їстівні вакцини.

Що містять вакцини?

Вакцини засновані на доставці відповідних антигенів, але їх можна вводити в різних формах. У разі живих ослаблених вакцин, які використовуються проти вітряної віспи або, наприклад, туберкульозу, вакцини включають цілі, але ослаблені або патогенні мікроорганізми, такі як бактерії та віруси. Існують також вакцини, які представляють собою дози цілих, але мертвих мікробних клітин. Ці типи вакцин використовуються проти сказу або гепатиту А.

Також можна дозувати фрагменти або найбільш патогенні мікробні елементи, а також вакцини, що містять інактивовані бактеріальні токсини. Крім антигенів, до складу вакцин входять ад’юванти, які затримують вивільнення використовуваного антигену, найчастіше сполуки алюмінію. Додатковими елементами є також консерванти, а також допоміжні та стабілізуючі речовини.

Що таке їстівні вакцини?

Їстівні вакцини, на відміну від традиційних ін’єкцій, вводяться перорально. Це революційна ідея, яка використовує розділені, сучасні методи біотехнології. Їстівні вакцини – це використання рослин шляхом їх генетичної модифікації, завдяки чому вони отримають здатність виробляти імуногенні антигени.

Вони є набагато приємнішою формою введення вакцини і, безумовно, набагато привабливішою в очах дітей. Однак це не форма, яка підходить для всіх щеплень. Лише деякі з них можна вводити таким чином через шлях введеного антигену через травну систему. Найголовніше у вакцинації – це реакція організму на її введення. У травній системі деякі антигени можуть бути пошкоджені, і вакцина не буде ефективною.

Процес виготовлення їстівних вакцин

Підставою для можливості виробництва їстівних вакцин стало відкриття властивостей бактерії Agrobacterium tumefaciens, яка, атакуючи коріння рослин, передає їм фрагмент своєї ДНК. На основі цього відкриття було розроблено детальний процес, що веде до розробки вакцин для людей і тварин. На початковому етапі генна інженерія використовується для введення в бактерію фрагмента ДНК, що кодує даний антиген.

Наступний етап – інкубація підготовленої бактерії разом з фрагментом рослини, який згодом стане джерелом вакцини. Для інкубації використовуються лише обривки листя або органів, з яких потім можна виростити всю рослину. За процесом інкубації слід процес відбору, спрямований на виділення експлантів, які забрали бактерії. На наступних етапах відновлюється вся рослина і, нарешті, можна починати їсти. Ось як, серед іншого, трансгенні бульби картоплі, що містять холерні антигени.

Які їстівні рослинні вакцини вже відомі?

Хоча використання біотехнології та генетичної модифікації рослин для виробництва їстівних вакцин є відносно новим, ряд таких вакцин уже розроблено. Наразі знайдено спосіб використання модифікації генотипу бульби картоплі або листя салату для профілактики гепатиту В.

Трансгенні томати також допомагають отримати імунітет проти гепатиту В, але вони також захищають від сказу. Тютюн використовується для виробництва як антибактеріальних вакцин, що діють на субодиницю Vibrio cholerae, так і противірусних вакцин, спрямованих на імунізацію організму проти сказу та гепатиту В. Іншими їстівними рослинними вакцинами є зерна кукурудзи та листя люцерни, створені для захисту організмів, а не людей, але тварини.

Участь польських науковців у виробництві рослинних вакцин

Хоча їстівні вакцини є новинкою, яка використовує специфічні технології, і багато хто з нас можуть сумніватися в можливостях нашої країни в цьому відношенні, є приємним сюрпризом, наскільки ми до цього причетні. Одна з перших їстівних вакцин була створена в майстерні професора Анджея Легоцького. Цим продуктом був салат, який утворив вірус білого гепатиту В. Його ефективність у імунізації організму проти жовтяниці була доведена в 1999 році.

Дослідження трансгенного салату досі ведуться в Інституті генетики рослин та Інституті біотехнології та антибіотиків. Інститут біохімії та біофізики Польської академії наук проводить дослідження генетично модифікованої моркви. Метою дослідження є створення вакцини проти бактерії Helicobacter pylori, яка викликає виразку шлунка.

Їстівні вакцини та переваги їх виробництва

Першою і найбільшою позитивною рисою, яка відрізняє їстівні вакцини від загальновживаних, є форма їх введення. Уникнення неприємного уколу стане хорошим рішенням для кожного пацієнта. Ще однією перевагою нових технологій є уникнення додаткових інгредієнтів, що містяться у вакцинах, які зараз використовуються. Саме сполуки алюмінію, які входять до складу значної частини вакцин, викликають стільки сумнівів і суперечок. Їстівні вакцини, що утворюються в результаті генетичної модифікації рослин і надають їм здатність продукувати антигени, не вимагають додавання сполук алюмінію.

Ще одна безсумнівна перевага використання біотехнологічних методів – низька вартість виробництва та зручне зберігання таких вакцин. Метою було б перетворити рослини в капсули, таким чином уникаючи потреби в кваліфікованому працівникі, який вводить вакцину шляхом ін’єкції. Також було б легше зберігати без використання спеціальних контейнерів і низьких температур.

Їстівні вакцини – чи може ГМО бути шкідливим?

Що таке ГМО? ГМО означає генетично модифіковані організми, що означає генетично модифіковані організми. Їстівні вакцини та ГМО, які використовуються при їх виробництві, є сучасними технологіями, які досі викликають багато сумнівів. Більшість із них в основному пов’язані зі страхом перед неприродним. Генетична модифікація все ще асоціюється з чимось невідомим і шкідливим. На практиці, однак, генетичні модифікації є лише технологією надання рослинам нових властивостей, таких як, наприклад, вироблення антигенів.

Більшість занепокоєнь пов’язані з коротким періодом появи такої рослинності, що обмежило можливість точного розуміння їх впливу на організм людини. Згубна дія таких змін генотипу досі не доведена, а виробництво трансгенних рослин дуже низьке. Однак дуже часті гасла «без ГМО» на харчових продуктах – це не спосіб відрізнити конкретні, виняткові продукти, а розумний маркетинговий метод, який використовує переваги невизначеності споживачів.

Чи незабаром їстівні вакцини замінять традиційні?

Виробництво їстівних вакцин на основі генетично модифікованих рослин приносить з собою ряд беззаперечних переваг. Однак на даний момент це нова технологія, і поки що такі вакцини залишаються на доклінічній стадії досліджень. Їх ефективність в основному вивчається на мишах, і пройде багато часу, перш ніж вони будуть остаточно введені у вакцинологію.

Мета дослідження – якомога ширше познайомитися з генетично модифікованою їжею. Біотехнологія змінює рослини, вводячи чужорідний ген, який може бути пов’язаний з небажаними, шкідливими ефектами. Якщо подальші дослідження не доведуть шкідливість ГМО, їстівні вакцини залишаться великою надією вакцинології. Якщо вдасться досягти ефективності цієї форми вакцинації у разі збільшення кількості бактерій і вірусів, ми можемо зіткнутися з медичною революцією та глобальним зниженням захворюваності на деякі інфекційні захворювання.