Com a pandemia, confirmamos o que já estava confirmado: a importância das vacinas. Atualmente elas são produzidas a partir de ovos, células animais e de insetos, mas nisso temos algumas limitações. E também um alto custo.
Mas hoje, um sistema de expressão que vem se expandindo na produção de imunobiológicos são as plantas. Elas já são biorreatores naturais de moléculas de interesse terapêutico, fáceis de se cultivar e permitem amplo escalonamento.
A ideia em si não é nova: a primeira vacina plant-based foi feita em 1988 para combater a bactéria Streptococcus mutans. Desde então, várias outras foram desenvolvidas usando plantas como biorreatores, especialmente as de tabaco.
Vacinas para uso veterinário e humano
Seguindo na produção de vacinas plant-based, a primeira vacina veterinária aprovada pelo USDA tinha como alvo o Newcastle Disease Virus e foi desenvolvida pela DOW Agrosciences.
Em 2022, uma vacina contra o SARS-CoV-2 produzida em plantas pela empresa canadense Medicago, foi aprovada para uso humano no Canadá, com 69.5% de eficácia contra casos sintomáticos.
A vacina, chamada CoVLP, é baseada em virus-like particles produzidas em Nicotiana benthamiana, uma espécie parente do tabaco. Além da CoVLP, a empresa tem liderança nessa tecnologia, já tendo desenvolvido uma vacina contra Influenza e também um anticorpo anti-ebola já aprovado para uso humano.
Métodos de transfecção
A produção de vacinas plant-based pode ser feita através de transfecção nuclear ou de cloroplastos utilizando biolística e ainda por infecção bacteriana pela Agrobacterium tumefaciens.
Na biolística, são utilizadas partículas de ouro ou tungstênio contendo o DNA com o gene de interesse. Essas partículas são bombardeadas em alta pressão com uma gene gun nas folhas, atravessando o núcleo ou os cloroplastos. A transfecção de cloroplastos é mais vantajosa do que a transfecção nuclear, uma vez que não há risco de silenciamento de genes. Entretanto, as modificações pós-traducionais são limitadas.
As vacinas produzidas em plantas são geralmente baseadas em subunidades e VLPs. Dessa forma, a partir da extração e purificação dessas proteínas, é possível formular vacinas para aplicação intramuscular.
Porém, esse sistema não se limita a vacinas de uso intramuscular. Há também vacinas comestíveis, nas quais as folhas podem ser digeridas e os antígenos liberados no intestino. Essa é uma estratégia muito útil para países de baixa e média renda, especialmente quando associada a alimentos nutritivos, como cereais e alface.
A produção de vacinas em plantas é uma tendência crescente e pode revolucionar a indústria imunobiológica nos próximos anos. Como podemos constatar, é uma alternativa eficiente e baixo custo comparada aos métodos tradicionais.
Referências
Hager, K. J., et al. Efficacy and safety of a recombinant plant-based adjuvanted covid-19 vaccine. New England Journal of Medicine, 386(22), 2084–2096. https://doi.org/10.1056/nejmoa2201300
Laere, E., et al. Plant-Based vaccines: Production and challenges. Journal of Botany, 2016, 1–11. https://doi.org/10.1155/2016/4928637
Takeyama, N., Kiyono, H., & Yuki, Y. (2015). Plant-based vaccines for animals and humans: Recent advances in technology and clinical trials. Therapeutic Advances in Vaccines, 3(5–6), 139–154. https://doi.org/10.1177/2051013615613272
