Szczepionki dla rolnictwa molekularnego: roślinna alternatywa dla szczepionek opracowanych w bioreaktorach

• Autor:
• nazwisko autora

  Foresight Quantumrun
• 11 kwietnia 2022 r.

Podsumowanie spostrzeżeń

Rolnictwo molekularne, proces wykorzystujący rośliny do tworzenia szczepionek, stanowi obiecującą alternatywę dla tradycyjnych metod produkcji, z korzyściami takimi jak obniżony koszt, przyjazność dla środowiska i odporność na zanieczyszczenia. Takie podejście może potencjalnie zmienić harmonogramy produkcji szczepionek, umożliwić krajom rozwijającym się utrzymanie wskaźników szczepień, a nawet zapewnić zrównoważone metody leczenia dla przyszłych osad ludzkich poza światem. Długofalowe implikacje tego trendu obejmują zmianę opinii publicznej w kierunku produktów modyfikowanych genetycznie, nowe możliwości zatrudnienia w rolnictwie oraz zmiany w światowych umowach handlowych.

Kontekst rolnictwa molekularnego

Rolnictwo molekularne to proces uprawy szczepionek roślinnych. Jest to połączenie biologii syntetycznej i inżynierii genetycznej w celu wytworzenia roślin zdolnych do syntezy szczepionek, które mogą być wykorzystywane do celów farmaceutycznych w sektorze opieki zdrowotnej. Idea rolnictwa molekularnego narodziła się w 1986 roku.

Trzy dekady później, w 2015 roku, wzbudziła większe zainteresowanie, kiedy amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków zatwierdziła uprawę rośliny do leczenia choroby Gauchera. Różne rośliny, w tym dzikie gatunki, można przekształcić w jadalne leki dzięki rolnictwu molekularnemu. Proces hodowli molekularnej polega na wprowadzeniu wektora do komórek roślinnych lub całych roślin. Funkcją wektora jest przenoszenie kodu genetycznego, który roślina może wykorzystać do syntezy białka. 

Genetycznie zmodyfikowane białko wytwarzane przez traktowaną roślinę jest naturalnie wytwarzaną szczepionką, którą można podawać doustnie po prostu przez zjedzenie tych roślin lub owoców rośliny. Alternatywnie lek można wyekstrahować z soku lub leczniczej części owocu lub rośliny.

Zakłócający wpływ

Koncepcja wykorzystania roślin jako surowców do bioprodukcji, szczególnie w dziedzinie tworzenia szczepionek, zyskuje coraz większe zainteresowanie wśród naukowców. Twierdzą, że rolnictwo molekularne powinno być preferowaną metodą w stosunku do tradycyjnej produkcji szczepionek w laboratoriach i inkubatorach rozwojowych. Powody tej preferencji obejmują łatwość uprawy roślin, ich odporność na zanieczyszczenia powszechne w tradycyjnej produkcji leków, ich przyjazny dla środowiska charakter oraz obniżony koszt transportu, ponieważ zmodyfikowane białka nie wymagają przechowywania w chłodni. 

Hodowla molekularna może radykalnie zmienić harmonogram i koszt produkcji szczepionek. Tradycyjna produkcja szczepionek często wymaga sześciu miesięcy na wyprodukowanie dużych ilości, wraz z licznymi testami kontroli jakości, możliwymi błędami i wypadkami. Natomiast szczepionki roślinne mogą skrócić cały proces produkcji do zaledwie kilku tygodni. Ta wydajność nie tylko obniża koszty, ale także zwiększa dostępność szczepionek, zwłaszcza w regionach, w których zasoby są ograniczone. Możliwość przechowywania i transportu tych szczepionek w temperaturze pokojowej jeszcze bardziej upraszcza proces dystrybucji, czyniąc z nich obiecujące rozwiązanie dla globalnych wyzwań zdrowotnych.

Rządy mogą być zmuszone do inwestowania w badania i rozwój w celu wsparcia tego nowego podejścia, uznając jego potencjał w zakresie poprawy zdrowia publicznego. Firmy zaangażowane w produkcję szczepionek mogą być zmuszone do dostosowania swoich strategii i infrastruktury, aby objąć rolnictwo molekularne. Instytucje edukacyjne mogą również odgrywać istotną rolę w szkoleniu kolejnego pokolenia naukowców i badaczy w tej dziedzinie. 

Implikacje rolnictwa molekularnego

Szersze implikacje rolnictwa molekularnego mogą obejmować: 

• Wyeliminowanie konieczności podawania szczepionek w formie zastrzyków, co prowadzi do zwiększonego przyjmowania szczepionek wśród ogółu społeczeństwa, zwłaszcza wśród tych, którzy boją się igieł lub tam, gdzie brakuje placówek medycznych.
• Umożliwienie krajom rozwijającym się, które nie mają krajowych zakładów produkcji szczepionek, produkcji szczepionek przy użyciu tradycyjnych praktyk rolniczych (w tym szklarni lub gospodarstw wertykalnych), co prowadzi do utrzymania wskaźników szczepień wśród lokalnych populacji i zmniejszenia zależności od zagranicznych dostaw szczepionek.
• Poprawa perspektyw lub uprzedzeń ogółu populacji wobec genetycznie zmodyfikowanych upraw i żywności poprzez coraz częstsze kojarzenie żywności z lekarstwami i składnikami odżywczymi, co prowadzi do zmiany opinii publicznej i potencjalnie zwiększonej akceptacji produktów zmodyfikowanych genetycznie.
• Zapewnienie zrównoważonych metod leczenia w przyszłych osadach pozaziemskich, w których ludzie zakładali kolonie na Księżycu lub Marsie, co prowadzi do możliwości stworzenia samowystarczalnych systemów opieki zdrowotnej w eksploracji i kolonizacji kosmosu.
• Zmniejszenie wpływu na środowisko tradycyjnej produkcji szczepionek poprzez wykorzystanie roślin, co prowadzi do zmniejszenia ilości odpadów i zużycia energii oraz przyczynia się do bardziej zrównoważonego podejścia do opieki zdrowotnej.
• Tworzenie nowych miejsc pracy w sektorze rolniczym przy uprawie określonych roślin wykorzystywanych w rolnictwie molekularnym, prowadzące do zmiany dynamiki rynku pracy i potencjalnego wzrostu gospodarek wiejskich.
• Wpływanie na globalne umowy handlowe i przepisy dotyczące eksportu i importu szczepionek roślinnych, prowadzące do nowych dialogów politycznych i potencjalnych zmian w stosunkach międzynarodowych.
• Zachęcanie do inwestowania w badania i edukację związaną z produkcją szczepionek roślinnych, prowadzące do powstania specjalistycznych programów akademickich i ośrodków badawczych.
• Rzucenie wyzwania istniejącym farmaceutycznym modelom biznesowym poprzez wprowadzenie bardziej opłacalnej metody produkcji szczepionek, prowadzącej do konkurencyjnych cen i potencjalnych zmian w dominacji rynkowej.
• Zwiększenie zdolności reagowania kryzysowego podczas pandemii poprzez umożliwienie szybszej produkcji szczepionek, co prowadzi do bardziej terminowych interwencji i potencjalnie ratuje więcej istnień ludzkich podczas globalnych kryzysów zdrowotnych.

Pytania do rozważenia

• Jakie mogą być niezamierzone konsekwencje lub skutki uboczne szczepionek wytwarzanych przez hodowlę molekularną?
• Jak myślisz, kiedy rolnictwo molekularne zostanie zaadoptowane do masowej produkcji podobnej do tradycyjnych procesów produkcji farmaceutycznej?