毒草变仙草——用烟草“种药”
植物具有表达异源蛋白的能力,这催生了将植物作为“生物反应器”或“生物工厂”来生产药物蛋白的理念,比如烟草就由此获得了新生。
01
2008年,美国斯坦福大学的Ronal Levy教授领导的团队实施了世界上第一个应用植物疫苗的临床试验:将白血病病人肿瘤细胞中的DNA片段,装入烟草斑纹病毒内(tobacco mosaic virus),感染烟草,随着烟草的成长,烟草叶内产生了大量的肿瘤细胞表面蛋白。将蛋白提纯,注射到原病人体内,28天后,16个病人中,6人产生了抗非何杰金氏淋巴瘤肿瘤抗体。1000株烟草产生的疫苗可满足一个病人的用量。
烟草导致世界上每年超过100万人死亡,但智慧的科学家将毒草转化为了仙草,利用基因技术,使烟草成为疫苗工厂。
▲tobacco mosaic virus
02
抗埃博拉病毒新药ZMapp是一种抗体混合物(cocktail),由3种单克隆抗体组成。ZMapp由MappBio制药公司和LeafBio(美国)、Defyrus(加拿大)、美国政府以及加拿大公共卫生局合作研究,是在烟草植物中生产的:先给小鼠接种埃博拉病毒抗原,使小鼠产生抗埃博拉病毒的抗体,然后从小白鼠体内收集抗体,筛选出有抗病毒作用的三种单克隆抗体,再接种到烟草细胞内,通过培养烟草获得足够的抗体原料以制造ZMapp。
2016年初,首个ZMapp治疗人类的研究结果发布,表明该产品耐受性良好,用ZMapp治疗组的死亡率比标准治疗组低40%。
03
未来:水果、马铃薯疫苗
可食用疫苗的概念,其想法是抗原可以在转基因水果、块茎或种子中表达,并且不经纯化地口服,减少肠胃外给药、制剂和(可能的)冷藏的需求。因此,可食用疫苗具有能负担得起、便于给药的优点。
首个相关人类研究评估了摄入含有大肠杆菌热不稳定性肠毒素B亚基的转基因马铃薯块茎后所诱导的免疫应答。这项研究首次表明,口服可食用植物中的抗原可诱导粘膜和全身免疫应答。当然,该结果也突显了免疫应答的持续时间短的特点。
尽管今天在菜市场买个苹果、小番茄也许你都会纠结这是不是转基因的,但也许,未来这种技术将给我们带来各种方便、可食用的药物或者疫苗。
参考文献:
1. PNAS 2008;105:10131-10136
2. Science 2016;353:1237-1240
3.http://mappbio.com/leafbio-announces-nejm-publication-of-zmapp-clinical-trial/
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