Vakcíny pro molekulární zemědělství: Rostlinná alternativa k vakcínám vyvinutým v bioreaktorech

• Autor:
• jméno autora

  Quantumrun Foresight
• 11. dubna 2022

Shrnutí statistik

Molekulární zemědělství, proces využívání rostlin k výrobě vakcín, nabízí slibnou alternativu k tradičním výrobním metodám s výhodami, jako jsou snížené náklady, šetrnost k životnímu prostředí a odolnost vůči kontaminaci. Tento přístup má potenciál změnit harmonogram výroby vakcín, umožnit rozvojovým zemím udržet míru proočkovanosti a dokonce poskytnout udržitelné léčebné metody pro budoucí lidská sídla mimo svět. Mezi dlouhodobé důsledky tohoto trendu patří posuny veřejného mínění směrem ke geneticky modifikovaným produktům, nové pracovní příležitosti v zemědělství a změny v globálních obchodních dohodách.

Kontext molekulárního zemědělství

Molekulární zemědělství je proces pěstování rostlinných vakcín. Jedná se o spojení syntetické biologie a genetického inženýrství za účelem produkce rostlin schopných syntetizovat vakcíny, které lze použít pro farmaceutické účely ve zdravotnictví. Myšlenka molekulárního zemědělství vznikla v roce 1986.

O tři desetiletí později, v roce 2015, získal větší zájem, když americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv schválil pěstování rostliny k léčbě Gaucherovy choroby. Různé rostliny, včetně divokých druhů, lze pomocí molekulárního zemědělství proměnit v jedlé léky. Proces molekulárního zemědělství zahrnuje zavedení vektoru do rostlinných buněk nebo celých rostlin. Funkcí vektoru je nést genetický kód, který může rostlina využít k syntéze proteinu. 

Geneticky modifikovaný protein produkovaný ošetřenou rostlinou je přirozeně produkovaná vakcína, kterou lze podávat orálně jednoduše konzumací těchto rostlin nebo plodů rostliny. Alternativně lze lék extrahovat ze šťávy nebo léčivé části ovoce nebo rostliny.

Rušivý dopad

Koncept využití rostlin jako zdrojů pro biovýrobu, zejména v oblasti tvorby vakcín, si získává pozornost vědců. Tvrdí, že molekulární zemědělství by mělo být preferovanou metodou před tradiční výrobou vakcín v laboratořích a vývojových inkubátorech. Důvody této preference zahrnují snadnost pěstování rostlin, jejich odolnost vůči kontaminaci běžné při tradiční výrobě léčiv, jejich ekologická povaha a snížené náklady na dopravu, protože modifikované proteiny nevyžadují skladování v chladu. 

Molekulární zemědělství by mohlo dramaticky změnit časovou osu a náklady na výrobu vakcín. Tradiční výroba vakcín často vyžaduje šest měsíců na výrobu velkého množství spolu s četnými testy kontroly kvality, možnými chybami a nehodami. Naproti tomu rostlinné vakcíny mohou zkrátit celkový výrobní proces na pouhých několik týdnů. Tato účinnost nejen snižuje náklady, ale také činí vakcíny dostupnějšími, zejména v regionech s omezenými zdroji. Možnost skladovat a přepravovat tyto vakcíny při pokojové teplotě dále zjednodušuje proces distribuce, což z nich činí slibné řešení pro globální zdravotní výzvy.

Vlády možná budou muset investovat do výzkumu a vývoje na podporu tohoto nového přístupu, uznávajíce jeho potenciál zlepšit veřejné zdraví. Společnosti, které se podílejí na výrobě vakcín, možná budou muset přizpůsobit své strategie a infrastrukturu tak, aby přijaly molekulární zemědělství. Vzdělávací instituce mohou také hrát zásadní roli při školení příští generace vědců a výzkumníků v této oblasti. 

Důsledky molekulárního zemědělství

Širší důsledky molekulárního zemědělství mohou zahrnovat: 

• Odstranění potřeby podávat vakcíny injekčně, což vede ke zvýšenému přijímání vakcín mezi běžnou populací, zejména mezi těmi, kteří mají strach z jehel nebo kde jsou zdravotnická zařízení vzácná.
• Umožnit rozvojovým zemím, které postrádají domácí zařízení na výrobu vakcín, vyrábět vakcíny pomocí tradičních zemědělských postupů (včetně skleníků nebo vertikálních farem), což povede k udržení míry proočkovanosti mezi místní populací a snížení závislosti na zahraničních dodávkách vakcín.
• Zlepšení názorů nebo předsudků obecné populace vůči geneticky modifikovaným plodinám a potravinám prostřednictvím stále většího spojování potravin s léky a živinami, což vede k posunu veřejného mínění a potenciálně zvýšenému přijímání geneticky modifikovaných produktů.
• Poskytování udržitelných léčebných metod v budoucích mimozemských osadách, kde lidé nacházeli kolonie na Měsíci nebo Marsu, což vede k možnosti soběstačných systémů zdravotní péče při průzkumu vesmíru a kolonizaci.
• Snížení dopadu tradiční výroby vakcín na životní prostředí pomocí rostlin, což vede k menšímu odpadu a spotřebě energie a přispívá k udržitelnějšímu přístupu ke zdravotní péči.
• Vytváření nových pracovních příležitostí v zemědělském sektoru pro pěstování specifických rostlin používaných v molekulárním zemědělství, což vede k posunu dynamiky trhu práce a potenciálnímu růstu venkovských ekonomik.
• Ovlivňování globálních obchodních dohod a předpisů týkajících se vývozu a dovozu rostlinných vakcín, což vede k novým politickým dialogům a potenciálním posunům v mezinárodních vztazích.
• Podpora investic do výzkumu a vzdělávání souvisejícího s výrobou rostlinných vakcín, což povede ke vzniku specializovaných akademických programů a výzkumných center.
• Zpochybnění stávajících farmaceutických obchodních modelů zavedením nákladově efektivnější metody výroby vakcín, což povede ke konkurenceschopným cenám a potenciálním posunům v dominanci na trhu.
• Posílení schopností reakce na mimořádné události během pandemií umožněním rychlejší výroby vakcín, což vede k včasnějším zásahům a potenciálně k záchraně více životů během globálních zdravotních krizí.

Otázky k zamyšlení

• Jaké mohou být nezamýšlené důsledky nebo vedlejší účinky vakcín vyrobených molekulárním zemědělstvím?
• Kdy si myslíte, že bude molekulární zemědělství přijato pro hromadnou výrobu podobnou tradičním farmaceutickým výrobním procesům?