Лента TH Новости Биоинженерия



Вакцинирование на уровне РНК

∴ 161

Вред прививок? Опасность ГМО растений? Использование пестицидов отравляет мир? Хватит это терпеть!

1436

Команда ученых из Хельсинского университета и Французского национального центра научных исследований (CNRS) работают над более экологически чистым решением. Вместо токсичных химических веществ исследователи разрабатывают способы производства вакцин на основе РНК. Данные препараты готовы к использованию в аграрной промышленности. Они позволяют уничтожать только жуков-вредителей, не повреждая растений-хозяев.

По данным Министерства сельского хозяйства США (USDA), от 40 до 50% посевов в развивающихся странах теряются из-за вредителей. Если бы не пестициды, потери бы составляли от 70 процентов.

Хотя пестициды важны в борьбе с голодом, такие химические контрмеры несколько грубые. Пестициды нужно использовать в больших объемах, покрывая огромные площади. При этом страдают виды, которые не приносят вреда. Пестициды постепенно проникают в не культивируемую среду, что приносит вред природе.

То, к чему стремятся ученые Хельсинки и CNRS – это гораздо более целенаправленный метод. Они хотят использовать средства для лечения конкретных растений, без нанесения ущерба с одновременной атакой конкретных угроз. Подход, который они применили – это вакцина, основанная на двухнитевой РНК. То есть биополимер рибонуклеиновой кислоты, который структурно очень похож на ДНК и участвует во всех клеточных процессов, включая экспрессию генов.

Идея состоит в том, что эти молекулы РНК могут распыляться непосредственно на листья растений. Они всасываются в растение, и когда растение атакует паразит, растение вызывает то, что называется РНК-помехой. Это общий механизм защиты, обнаруженный во многих жизненных формах, который работает путем ингибирования экспрессии генов в цепях РНК, путем сопоставления последовательностей РНК вакцины и возбудителя.

Проще говоря, он меньше похож на общий яд и больше похож на саботажника, который охотится за целыми цепями РНК и нарушает их работу. Среди различных функций, РНК несет в себе инструкции от генов касательно того, как собирать аминокислоты в белки. При интерференции РНК небольшие последовательности РНК связываются с основной РНК, что препятствует ее выполнению ее надлежащему функционированию. Клетки не могут продуцировать необходимые белки, все разрушается, а вредитель умирает.

Помимо опрыскивания, РНК-вакцина имеет то преимущество, что она биоразлагаема. РНК быстро разрушается в дикой природе, поэтому она не может накапливаться, как некоторые пестициды. Кроме того, она никоим образом не изменяет генетическую структуру хозяина. Так, данное растение остается чистым, перед ГМО контролем. Однако у ученых все еще есть проблемы для преодоления.

Задача разработки вакцин на основе РНК для защиты растений связана с производством молекул РНК. Двухцепочечные молекулы РНК были получены путем химического синтеза как в молекулах лекарств, так и в исследовательских целях, но такие методы производства являются неэффективными и дорогими для защиты растений.Доктор Минна Поранен из факультета биологических и экологических наук Университета Хельсинки.

Команда Поранен в настоящее время работает над обходом лабораторного синтеза. Это включает использование системы амплификации РНК вируса, питающегося бактериями, называемого бактериофагом для получения желаемых последовательностей двухцепочечной РНК. Как и другие вирусы, бактериофаги сами по себе не могут выполнять полные биологические функции. Вместо этого они полагаются на вторжение надлежащих живых клеток в механизм для воспроизведения. Используя это, команда смогла превратить бактериофаги в небольшие фабрики, чтобы создать РНК для вакцин.

Пока что, выход на рынок ограничен как возможностями лаборатории, так и рядом законодательных преград. Нам остается лишь выждать время.

Филипп Дончев