Растения-продуценты субъединичных вакцин

Растения-продуценты антител

Таблица 16.1

Растения-продуценты антител

Цель иммунизации организма вакцинами — индуцировать продукцию антител на патогенный агент. Альтернативой такого подхода является метод пассивной иммунизации, основанный на введении готовых иммуноглобулинов. Широкое применение такого подхода долгое время было ограничено высокой стоимостью антител, получаемых традиционными способами. В 1989 году А.Хиаттом была показана возможность сборки функционально активных иммуноглобулинов класса IgG и IgA из лёгкой и тяжёлой цепей в растениях табака. К настоящему времени в нескольких крупных лабораториях мира были получены трансгенные растения-продуценты различных типов антител к эпитопам ряда патогенных агентов. В таблице представлена сводка этих результатов.

Применение и специфичность Класс антител Растение-продуцент Выход
Зубной кариес; стрептококковый антиген IgA-IgG Табак 500мкг/г FW
Вирус простого герпеса 2 IgG Соя Нет данных
Диагностика; anti-human IgG IgG Люцерна 1% TSP
Терапия рака; Раковый эмбриональный антиген ScFv Пшеница 900 нг/г FW (листья) 1,5 мкг/г FW (семена)  
Терапия рака; Раковый эмбриональный антиген ScFv Рис 29 мкг/г FW (листья) 32 мкг/г FW (семена)  

Анализируя уровень экспрессии перенесённых генов в геноме растений-биопродуцентов антител, можно отметить, что уровень продуктивности иммуноглобулина к поверхностному антигену Staphylococcus mutants в растениях табака оказался наиболее высоким и составил 500 мкг/г сырого веса (FW) ткани. Такие антитела, выделенные из трансгенных растений табака, предупреждали развитие кариеса у пациентов, при непосредственном нанесении на зубную эмаль, и не уступали по своим свойствам аналогичным антителам, получаемым из гибридомы мышей.

Иммуноглобулины к раковому эмбриональному антигену (РЭА) были экспрессированы в трансгенных растениях риса и пшеницы. Такие антитела используются в иммунотерапии онкологических заболеваний, а также для визуализации опухоли in vivo. Необходимо отметить, что растения риса оказались более продуктивными в отношении накопления антител по сравнению с растениями пшеницы.

Трансгенные растения-продуценты белков с антигенными свойствами болезнетворных агентов человека и животных получили название «съедобных вакцин». В кишечнике чужеродный белок, обладающий антигенными свойствами, распознается специальными М-клетками, которые широко представлены в толще слизистого эпителия, и организм запускает программу формирования иммунитета.

К настоящему времени получены трансгенные растения табака, картофеля, люпина, салата, томатов, кукурузы, арабидопсиса и люцерны, синтезирующие антигены различных инфекционных патогенов человека и животных (табл.).