ワクチンの未来は、腕に注射するというよりも、サラダを食べるように見えるかもしれません。 カリフォルニア大学リバーサイド校の科学者 彼らは勉強中だ レタスのような食用植物をmRNAワクチン工場に変えることができれば。
メッセンジャーRNAまたはmRNAテクノロジー COVID-19ワクチンで使用され、感染症を認識して保護するために細胞を「教える」ことによって機能します。 この新技術の課題のXNUMXつは、ワクチンの輸送と保管に必要なコールドチェーンによって表されます。 この新しいプロジェクトが機能すれば、室温でも安定して効果を維持できる革新的なクラスの「食べる」および植物ベースのmRNAワクチンが開発されます。
国立科学財団からの500.000万ドルの助成金によって可能になったプロジェクトの目的は、次のXNUMXつです。 初め、 mRNAワクチンを含むDNAが、複製される植物細胞の一部にうまく送達できることを示しています。 第二に、 植物が従来の注射を均等化するのに十分なmRNAを生成できることを実証するe 3番目の、適切な投与量を決定します。
「単一の植物が人にワクチン接種するのに十分なmRNAを生成する可能性があります」と彼は言います フアン・パブロ・ジラルド、カリフォルニア大学サンディエゴ校とカーネギーメロン大学の科学者とともに、研究を主導しているUCRの植物科学科の准教授。 。
私たちはこのアプローチをほうれん草とレタスでテストしており、長期的な目標を持っています。それは、人々が自分の庭でこれらの「植物ワクチン」を栽培できるようにすることです。 農民は畑全体を耕作することができました。
フアン・パブロ・ジラルド、カリフォルニア大学リバーサイド校
キー？ 葉緑体
この作業を行うための鍵は、葉緑体、つまり太陽光を植物が使用できるエネルギーに変換する植物細胞内の小さな器官です。 「彼らは、植物の成長を可能にする砂糖やその他の分子を生産する小さな太陽光発電工場です」とGiraldo氏は述べています。 「それらはまた、望ましい分子を作成するための未開発の情報源でもあります。」
過去に、Giraldoは葉緑体が自然に植物の一部ではない遺伝子を発現できることをすでに示しました。 彼と彼の同僚は、保護エンベロープ内の植物細胞に外来遺伝物質を送ることによってこれを行いました。 植物細胞に送達するためのこれらのエンベロープの最適な特性を決定することは、彼の研究室の専門です。
「植物ワクチン」に関するこのプロジェクトでは、Giraldoは ニコール・スタインメッツ、カリフォルニア大学サンディエゴ校のナノエンジニアリング教授、葉緑体に遺伝物質を提供する彼女のチームによって設計されたナノテクノロジーを使用する。
「私たちのアイデアは、植物に遺伝子を送達するために、天然のナノ粒子、つまり植物ウイルスを再利用することです」とスタインメッツ氏は述べています。 「粒子が葉緑体に行き、植物に感染しないようにするには、ナノエンジニアリングが必要です。」
ワクチンだけでなく、多くの可能なアプリケーション
ジラルドにとって、mRNAを使ってこのアイデアを発展させる可能性は、夢の集大成です。 「私がナノテクノロジーで働き始めた理由のXNUMXつは、それを植物に適用し、新しい技術ソリューションを作成できるようにすることでした。 食品だけでなく、医薬品などの高価値製品にも使用できます」と研究者は述べています。
ジラルドはまた、ナノマテリアルを使用して、植物が最も必要とする葉緑体に直接肥料である窒素を供給する関連プロジェクトを実施しています。
窒素は環境に制限されていますが、植物は成長するためにそれを必要とします。 ほとんどの農民は土壌に窒素を適用します。 その結果、約半分が地下水に流れ込み、水路を汚染し、藻類を開花させ、他の生物と相互作用します。 また、別の汚染物質である亜酸化窒素も生成します。 ここで、この新しい窒素供給プロセスが興味深いものになります。 この代替アプローチにより、葉と制御放出を介して窒素を葉緑体に供給することができます。これは、窒素を供給するためのより効率的な方法です。 このソリューションは、農業のコストを削減し、同時に環境を改善するのに役立つ可能性があります。
「ワクチンから他のアプリケーションまで、このすべての研究に非常に興奮しています」とGiraldo氏は述べています。 「それは人々の生活に大きな影響を与える可能性があると思います。」
