В традиционном производстве вакцин, например, от сезонного гриппа, применяют метод, разработанный в 1940-х годах, использующий оплодотворенные куриные яйца или клеточные культуры. Он надежный и недорогой, но устарел и требует больших ресурсов.
Канадская компания Aramis Biotechnologies разработала современную, масштабируемую и устойчивую альтернативу, которая может полностью заменить производство на основе яиц, — растительные системы. В основе платформы биопроизводства лежит использование Nicotiana benthamiana, дикого родственника табака, для производства вирусоподобных частиц (VLP) — неинфекционных имитаторов вирусов, которые стимулируют иммунный ответ.
В отличие от традиционного производства вакцин, требующего высокой биологической безопасности, живых животных или дорогостоящих установок для культивирования клеток, Aramis Biotechnologies использует вертикальную ферму для выращивания растений в контролируемой среде.
У Nicotiana benthamiana ослаблена защитная реакция на стресс, что делает его высокоэффективным в производстве чужеродных белков, таких как гемагглютинин — ключевой антиген в вакцинах от гриппа. Растение вырастает за 30 дней и даёт сотни доз с одного листа. При вертикальном выращивании выход белка с квадратного метра намного превышает продуктивность яиц и клеточных культур.
Генеральный директор компании Фредерик Орс рассказал:
— Робот окунает растения в раствор, содержащий Agrobacterium, несущий ген белка гриппа. Мы применяем односекундный вакуум, чтобы удалить воздух из клеток листьев. Когда вакуум сбрасывается, раствор устремляется внутрь, и бактерия проникает в клетки. В течение шести дней листья начинают вырабатывать большие количества целевого белка.
Вирусоподобные частицы накапливаются в листьях, которые затем собирают и очищают с использованием стандартных биотехнологических методов.
Вакцины на растительной основе предлагают три основных преимущества: скорость, безопасность и устойчивость. Их можно произвести всего за 20 дней, также как вакцины мРНК, но с дополнительным преимуществом в виде белковой основы. Клинические испытания показали, что вакцины на основе белков имеют хорошо зарекомендовавший себя профиль безопасности: побочные эффекты обычно ограничиваются легкими стандартными реакциями в месте инъекции. Тогда как вакцины на основе яиц могут вызывать аллергические реакции, а вакцины на основе мРНК приводят к более сильным краткосрочным побочным эффектам.
Производство на растительной основе позволяет избежать использования животных продуктов и живых вирусов, что соответствует веганским ценностям и значительно снижает воздействие на окружающую среду. Этот метод также может похвастаться превосходной чистотой, с возможностью изолировать активный ингредиент более чем на 99%.
Вертикальное земледелие также позволяет децентрализованное производство в разных климатических условиях. А собранные листья можно заморозить, что позволяет разделить производство и очистку географически и временно.
Хотя первым коммерческим продуктом Aramis будет вакцина от гриппа, выпуск которой запланирован на 2030 год, эту технологию можно будет применить во многих областях: от ветеринарных вакцин и промышленных ферментов до косметики и сельского хозяйства. Компания видит потенциал технологии в персонализированной медицине. Например, коктейли антител, подобранные под конкретного человека, или белки, которые невозможно производить в клетках животных из-за токсичности.
