In tutto il mondo gli scienziati si sono lanciati nella corsa al vaccino contro il nuovo coronavirus Covid-19. Attraverso sofisticati metodi di coltivazione, e con l’utilizzo di piante come quella del tabacco come biofabbriche, si potrebbe accelerare la produzione di vaccini e anticorpi su misura
Dalla pianta al medicinale
Il progetto europeo Newcotiana, coordinato dall’Istituto di biologia molecolare e cellulare delle piante di Valencia, applica tecnologie di coltivazione avanzate – come la tecnologia Crispr – alle piante del tabacco, in particolare alla varietà Nicotiana Benthamiana. Gli scienziati sono riusciti a trasformare queste piante in biofabbriche e a produrre molecole su misura. Il progetto coinvolge 19 partner in sette paesi europei e la Technological University of Queensland in Australia. Il coordinatore del progetto Diego Orzáez spiega: “Molti dei medicinali che usiamo oggi sono estratti dalle piante, ma ora grazie alle biotecnologie siamo in grado di imporre alle piante la produzione di altre sostanze, diverse da quelle che producono naturalmente. Lo facciamo introducendo nel loro genoma materiale genetico contenente le informazioni per produrre questi nuovi medicinali, che possono essere vaccini, anticorpi e altri prodotti”.
La Benthamiana è un’antica pianta di tabacco, originaria dell’Australia, ampiamente utilizzata nella produzione di vaccini e anticorpi, inclusi quelli per l’Ebola. I ricercatori ne modificano i geni iniettando nelle foglie le informazioni del Dna per aumentarne la capacità di produrre grandi quantità di prodotti farmaceutici specifici. Come fanno? Risponde la ricercatrice Marta Vázquez: “Diamo alle piante istruzioni per migliorarle, per cambiare geni specifici. Per esempio, ci interessa avere piante che non fioriscono. Ci interessa avere piante con più biomassa. Sono questi i tipi di cose che vogliamo chiedere alla pianta di fare”.
A proposito dell’editing genomico
Un nuovo tipo di tecnica di coltivazione. Mediato da Ssn: enzimi che causano piccole rotture nel Dna, poi riparate dalla cellula. Possono produrre mutazioni di vari tipi.
Metodo altamente preciso. Consente di programmare gli enzimi con alta precisione in modo che finiscano in punti specifici del genoma della pianta.
Capacità quasi illimitata per una nuova variabilità genetica. “diretta” verso aree del genoma identificate in precedenza per la loro funzionalità
Nicotiana benthamiana come esempio. Questa pianta è ampiamente usata come ospite sperimentale nella virologia vegetale, in particolare per l’editing genomico, principalmente a causa del gran numero di virus vegetali che possono infettarla con successo.
Sulla strada di un vaccino contro il coronavirus
Questa tecnica potrebbe permettere in futuro di utilizzare le cellule e la linfa delle piante per produrre vaccini contro il Covid-19. Quest’approccio presenta numerosi vantaggi, come la riduzione dei costi e dei tempi della produzione in serie, ma anche una diminuzione dei rischi per i ricercatori, come spiega il virologo britannico George Lomonossoff: “Le piante sono molto utili per i ricercatori in quanto sono un altro mezzo per esprimere le proteine virali o gli acidi nucleici senza dover effettivamente lavorare con il virus stesso. E possiamo utilizzare tecniche di biologia sintetica per creare cose come particelle simili a virus senza maneggiare il virus infettivo”.
Una tecnica sempre più diffusa
La Nicotiana Benthamiana modificata è in grado di generare proteine simili a quelle sviluppate in una cellula umana. Questo è fondamentale per i ricercatori, poiché le proteine agiscono come una porta d’ingresso in una cellula umana. Un numero crescente di aziende starebbe adottando questa tecnica, svela Giovanni Giuliano, direttore di ricerca all’Enea: “Ci sono in questo momento un centinaio di gruppi intorno al mondo che stanno cercando di sviluppare vaccini contro il Sars-Cov-2, ci sono anche alcuni gruppi e anche alcune ditte private che fanno questo usando Nicotiana Benthamiana, questa pianta di cui abbiamo sequenziato il genoma. La messa a disposizione da parte nostra del genoma prima della pubblicazione presumibilmente servirà a queste ditte per ottimizzare questa produzione”.
Per contribuire alla risoluzione dell’emergenza, i ricercatori hanno infatti deciso di condividere il genoma della pianta con laboratori pubblici e privati che stanno lavorando su vaccini e cure contro il Covid-19.
