Τα ενέσιμα εμβόλια θα μπορούσαν να ανήκουν στο παρελθόν, με τους ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια Ρίβερσαϊντ (UCR) να ερευνούν τη μετατροπή βρώσιμων φυτών όπως το μαρούλι σε εργοστάσια εμβολίων mRNA και την κατασκευή βρώσιμων εμβολίων, τα οποία θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην καταπολέμηση του COVID-19.

Υποστηριζόμενο από επιχορήγηση 500.000 δολαρίων από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το έργο λειτουργεί δείχνοντας πώς το DNA με εμβόλια mRNA μπορεί να παραδοθεί στα φυτικά κύτταρα με τρόπο που τους επιτρέπει να αναπαράγονται. Εάν αυτό λειτουργεί, θα μπορούσε να σημαίνει ότι τα φυτά θα μπορούσαν να παράγουν τόσο mRNA όσο μια παραδοσιακή ένεση εμβολίου.

«Ιδανικά, ένα μόνο φυτό θα παρήγαγε αρκετό mRNA για να εμβολιαστεί ένα άτομο», δήλωσε ο καθηγητής Juan Pablo Giraldo του Τμήματος Βοτανικής και Φυτικής Επιστήμης του UNCR .

«Δοκιμάζουμε αυτή την προσέγγιση με το σπανάκι και το μαρούλι και έχουμε μακροπρόθεσμους στόχους οι άνθρωποι να το καλλιεργούν στους δικούς τους κήπους», πρόσθεσε ο Giraldo, ο οποίος ηγείται της έρευνας και συνεργάζεται με ερευνητές από το UC San Diego και το Carnegie Mellon University. «Οι αγρότες θα μπορούσαν επίσης να καλλιεργήσουν ολόκληρα χωράφια του».

Ανάμεσα στα πιο υγιεινά λαχανικά του κόσμου, το σπανάκι (πίστωση: Boaz Lavi)

Πώς όμως αντιγράφονται τα εμβόλια mRNA μέσα στα φυτά;

Το κλειδί, αποδεικνύεται, είναι οι χλωροπλάστες. Αυτά τα μικρά οργανίδια υπάρχουν αποκλειστικά στα φυτικά κύτταρα και δεν μπορούν να βρεθούν σε μη φυτικές μορφές ζωής, εκτός από το αμοιβοειδές γνωστό ως Paulinella chromatophora .

Η ποσότητα των χλωροπλαστών ανά κύτταρο ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με το φυτό. Μέσα στο κύτταρο, συμπεριφέρονται δυναμικά και εξυπηρετούν μια μεγάλη ποικιλία λειτουργιών όπως η σύνθεση λιπαρών οξέων, αμινοξέων και η βοήθεια της ανοσολογικής απόκρισης του φυτού.

Αλλά η πιο διάσημη και κρίσιμη λειτουργία του είναι να διεξάγει φωτοσύνθεση, όπου η χλωροφύλλη συλλαμβάνει ενέργεια από το φως του Ήλιου και τη μετατρέπει σε ενέργεια που αποθηκεύεται στα μόρια ATP και NADPH. Αυτή η διαδικασία του επιτρέπει να ελευθερώσει οξυγόνο από το νερό στα κύτταρα. Στη συνέχεια διεξάγει επίσης αυτό που είναι γνωστό ως κύκλος Calvin, χρησιμοποιώντας ATP και NADPH για να μετατρέψει το διοξείδιο του άνθρακα σε γλυκόζη.

Αυτές οι διαδικασίες είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της ζωής ενός φυτού, καθώς και για τη διατήρηση της ζωής στη Γη. Αυτό συμβαίνει επειδή μέσω της φωτοσύνθεσης, τα φυτά ουσιαστικά «αναπνέουν» διοξείδιο του άνθρακα ενώ απελευθερώνουν οξυγόνο ως απόβλητο προϊόν, το οποίο δεν είναι μόνο το αντίθετο από τις περισσότερες μορφές ζωής, που αναπνέουν οξυγόνο και απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα, αλλά είναι επίσης υπεύθυνο για την παραγωγή και τη διατήρηση του οξυγόνου της Γης. ως σύνολο.

Αλλά η ικανότητα των χλωροπλαστών να μετατρέπουν το ηλιακό φως και το διοξείδιο του άνθρακα σε γλυκόζη και άλλα μόρια έχει άλλες συνέπειες, με τον Giraldo να λέει ότι είναι μια «ανεκμετάλλευτη πηγή για τη δημιουργία επιθυμητών μορίων».

Και έχει στοιχεία που να το υποστηρίζουν. Η προηγούμενη έρευνά του είχε δείξει ότι οι χλωροπλάστες μπορούν να εκφράσουν γονίδια που δεν αποτελούν φυσικά μέρος του φυτού, εάν το ξένο γενετικό υλικό αποσταλεί σωστά στο φυτικό κύτταρο. Φυσικά, αυτό θα μπορούσε να γίνει μόνο εάν το υλικό ήταν εγκλωβισμένο στο κατάλληλο προστατευτικό υλικό και το να καταλάβουμε ποιο υλικό θα χρησιμοποιηθεί μπορεί να είναι ιδιαίτερα δύσκολο. Ωστόσο, σε αυτό ακριβώς ειδικεύεται το εργαστήριο του Giraldo.

Αλλά για να το αποκτήσει κανείς χρειάζεται νανοτεχνολογία. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο Giraldo συνεργάστηκε με τον ειδικό στη νανομηχανική του UC San Diego, καθ. Nicole Steinmetz, για να παραδώσει το υλικό mRNA στους χλωροπλάστες.

«Η ιδέα μας είναι να επαναχρησιμοποιήσουμε φυσικά νανοσωματίδια, συγκεκριμένα φυτικούς ιούς, για παράδοση γονιδίων στα φυτά», είπε ο Steinmetz. «Κάποια μηχανική πηγαίνει σε αυτό για να κάνει τα νανοσωματίδια να πάνε στους χλωροπλάστες και επίσης να τα καταστήσει μη μολυσματικά προς τα φυτά».

Φιαλίδια με ετικέτες εμβολίου για την ασθένεια του κορωνοϊού Pfizer-BioNTech και Moderna (COVID-19) φαίνονται σε αυτήν την εικόνα απεικόνισης που λήφθηκε στις 19 Μαρτίου 2021. (Προσφορά: REUTERS/DADO RUVIC/ILLUSTRATION/ΦΩΤΟ ΑΡΧΕΙΟΥ)

Εάν επιτύχουν, αυτά τα ευρήματα θα μπορούσαν να φέρουν επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο χορηγούνται τα εμβόλια στο ανθρώπινο σώμα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, καθώς η διστακτικότητα των εμβολίων είναι έντονη σε πολλά μέρη σε όλο τον κόσμο, κάτι που στην πανδημία COVID-19, τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα εμβόλια για τα οποία είναι τα εμβόλια mRNA που κατασκευάζονται από την Pfizer και τη Moderna, μπορεί να συμβάλει στην αύξηση των κρουσμάτων.

Αλλά αυτή η μέθοδος θα μπορούσε να δει τη διστακτικότητα του εμβολίου να λάβει σημαντική περικοπή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ένας σημαντικός όγκος όλων των διστακτικών εμβολίων δεν οφείλεται απλώς σε αμφιβολίες σχετικά με την αποτελεσματικότητα του εμβολίου ή σε παρεξηγήσεις σχετικά με τον ιό και τις ιδιότητες του εμβολίου, αλλά λόγω ενός απλού φόβου για τις βελόνες .

Αυτό αποκαλύφθηκε σε μια μελέτη που κυκλοφόρησε τον Ιούνιο του 2021 από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, η οποία πρότεινε ότι η αντιμετώπιση του φόβου για τις βελόνες θα μπορούσε να μειώσει τον δισταγμό του εμβολιασμού πάνω από 10%.

Αυτός μπορεί να είναι ένας μικρός αριθμός, αλλά όπως σημειώνει ο καθηγητής Daniel Freeman του Τμήματος Ψυχιατρικής της Οξφόρδης, “Όταν πρόκειται για τον έλεγχο του COVID-19, κάθε εμβολιασμός μετράει”.

Το προσωπικό της Jerusalem Post συνέβαλε σε αυτήν την έκθεση.

www.jpost.com