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Cuerpo vegetal

Un plantibody es un anticuerpo producido por plantas modificadas genéticamente con ADN animal que codifica un anticuerpo humano específico capaz de neutralizar un patógeno o tox...

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Un plantibody es un anticuerpo producido por plantas modificadas genéticamente con ADN animal que codifica un anticuerpo humano específico capaz de neutralizar un patógeno o toxina en particular. Estas plantas transgénicas producen anticuerpos similares a los humanos y, tras su purificación, los plantibodys pueden administrarse con fines terapéuticos a pacientes gravemente enfermos o de forma profiláctica a personas en riesgo (como el personal sanitario). El término plantibody fue registrado como marca comercial por la empresa Biolex .

La inmunización pasiva es una estrategia médica empleada desde hace mucho tiempo para brindar protección temporal contra patógenos. Las primeras implementaciones consistieron en recuperar plasma aparentemente libre de células de la sangre de supervivientes humanos o de animales no humanos expuestos deliberadamente a un patógeno o toxina específicos. Estos enfoques dieron como resultado purificaciones rudimentarias de proteínas solubles en plasma, incluidos los anticuerpos . Los anticuerpos (también conocidos como inmunoglobulinas) son proteínas complejas producidas por vertebrados [ 1 ] que reconocen antígenos (o patrones moleculares) en patógenos y algunos compuestos peligrosos para alertar al sistema inmunitario adaptativo de que hay patógenos en el cuerpo. [ 2 ]

Producción

Un plantibodies se produce mediante la inserción de genes que codifican anticuerpos en una planta transgénica . Los plantibodies se modifican posteriormente mediante mecanismos intrínsecos de la planta (N-glicosilación). [ 3 ] Los plantibodies se purifican a partir de tejidos vegetales mediante disrupción mecánica y desnaturalización/eliminación de proteínas vegetales intrínsecas mediante tratamiento a alta temperatura y pH bajo, ya que los anticuerpos tienden a ser estables en estas condiciones. Los anticuerpos pueden purificarse aún más, separándolos de otras proteínas estables al ácido y a la temperatura, mediante captura en resinas de proteína A producidas comercialmente . La producción de anticuerpos en plantas transgénicas completas, como las especies del género Nicotiana , es más económica y segura que en células animales cultivadas. [ 4 ]

Ventajas

Las plantas transgénicas ofrecen un método atractivo para la producción a gran escala de anticuerpos para inmunoterapia . [ 5 ] Los anticuerpos producidos en plantas tienen muchas ventajas que benefician a los humanos, a las plantas y a la economía. Se pueden purificar de forma económica y en grandes cantidades. Las numerosas semillas de las plantas permiten un amplio almacenamiento y no existe riesgo de transmisión de enfermedades a los humanos, ya que los anticuerpos se producen sin necesidad de antígenos ni microorganismos infecciosos. Se podría modificar genéticamente a las plantas para que produzcan anticuerpos que combatan sus propias enfermedades y plagas, como los nematodos, eliminando así la necesidad de pesticidas tóxicos.

Aplicaciones

Los anticuerpos generados por plantas son más baratos, fáciles de manejar y más seguros de usar que los obtenidos de animales. [ 6 ] Las aplicaciones están aumentando porque el ADN recombinante (ADNr) es muy útil para crear proteínas idénticas cuando se introducen en una planta. Un ADN recombinante es un ADN artificial que se crea combinando dos o más secuencias que normalmente no se unirían. De esta manera, el ADN inyectado en una planta se convierte en ADN recombinante y se puede manipular. Las propiedades favorables de las plantas probablemente hagan de los sistemas vegetales una alternativa útil para la producción a pequeña, mediana y gran escala durante el desarrollo de nuevos fármacos basados ​​en anticuerpos. [ 7 ]

Médico

La principal razón por la que se utilizan plantas para producir anticuerpos es para el tratamiento de enfermedades como trastornos inmunitarios, cáncer y enfermedades inflamatorias, dado que los anticuerpos vegetales tampoco presentan riesgo de transmitir enfermedades a los humanos. [ 5 ] En las últimas dos décadas, la investigación ha demostrado que la producción de anticuerpos derivados de plantas se ha vuelto más sencilla. [ 8 ]

Comercial

Los anticuerpos vegetales están cerca de superar los ensayos clínicos y obtener la aprobación comercial gracias a dos puntos clave: las plantas son más económicas que la mayoría de los métodos para crear anticuerpos, y la tecnología para su cultivo y mantenimiento ya existe. Además, las plantas reducen la probabilidad de contacto con patógenos , lo que hace que sus anticuerpos sean más seguros. Los anticuerpos vegetales se pueden producir a un costo asequible y su fabricación es más sencilla gracias a la disponibilidad y la relativa facilidad de manipulación de la información genética en cultivos como la papa, la soja, la alfalfa, el arroz, el trigo y el tabaco.

Perspectiva

El uso comercial aún no está legalizado , pero se están realizando ensayos clínicos para implementar el uso de plantibodies en humanos como inyecciones. Hasta el momento, las empresas han comenzado a realizar pruebas en humanos de productos farmacéuticos, creando plantibodies que incluyen: [ 9 ]

  • Vacuna contra la hepatitis B
  • Anticuerpo para combatir las bacterias que causan caries
  • Anticuerpos para prevenir las enfermedades de transmisión sexual
  • Anticuerpos para el linfoma de células no Hodgkin
  • Vacuna contra el virus del VIH
  • Vacuna contra el ántrax (derivado del tabaco)
  • Anticuerpos contra el virus del Ébola

Al poder modificar genéticamente las plantas para crear anticuerpos específicos, resulta más fácil producir anticuerpos que combatan enfermedades no solo en las plantas, sino también en los humanos. Por ello, las aplicaciones de los anticuerpos vegetales se orientarán cada vez más hacia el campo de la medicina.

Referencias

  1. ↑ Amemiya, CT; Zilch, A.; Hinds-Frey, KR; Litman, RT; Roess, W.; Hulst, M.; Haire, RN; Shamblott, MJ; Rast, JP (1993-01-01). "Diversificación filogenética de los genes de inmunoglobulina y el repertorio de anticuerpos" . Biología molecular y evolución . 10 (1): 60– 72. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a040000 . PMID 8450761 . 
  2. ↑ Goodsell, David S. (diciembre de 2001). "La perspectiva molecular: anticuerpos" (PDF) . The Oncologist . 6 (6): 547– 548. doi : 10.1634/theoncologist.6-6-547 . PMID 11743216 . 
  3. ↑ Plantibody (anticuerpo sintetizado por plantas) , Springer Reference .
  4. ↑ Buyel, JF; Twyman, RM; Fischer, R. (julio de 2017). "Producción a gran escala de anticuerpos en plantas: la biologización de la fabricación" . Biotechnology Advances . 35 (4): 458– 465. doi : 10.1016/j.biotechadv.2017.03.011 . PMID 28347720 . 
  5. 1 2 "Anticuerpos en plantas" . Consultado el 6 de noviembre de 2013 .
  6. ↑ Daniell, Henry; Streatfield, Stephen J; Wycoff, Keith (mayo de 2001). "Cultivo molecular médico: producción de anticuerpos, biofármacos y vacunas comestibles en plantas" . Trends in Plant Science . 6 (5): 219– 226. doi : 10.1016/s1360-1385(01)01922-7 . PMC 5496653. PMID 11335175 .  
  7. ↑ Ayala, Marta; Gavilondo, Jorge; Rodríguez, Meilyn; Fuentes, Alejandro; Enríquez, Gil; Pérez, Lincidio; Cremata, José; Pujol, Merardo (2009). "Producción de planticuerpos en plantas de Nicotiana". Proteínas recombinantes de plantas . Métodos en biología molecular. vol. 483. págs. 103–134 . doi : 10.1007/978-1-59745-407-0_7 . ISBN   978-1-58829-978-9. PMID 19183896 . 
  8. ↑ Walmsley, Amanda M; Arntzen, Charles J (abril de 2003). "Fábricas de células vegetales y vacunas mucosas" . Current Opinion in Biotechnology . 14 (2): 145– 150. doi : 10.1016/S0958-1669(03) 00026-0 . PMC 7135315. PMID 12732315 .  
  9. ↑ "Cuerpos vegetales" . Consultado el 7 de noviembre de 2013 .
  • Stoger, E; Sack, M; Nicholson, L; Fischer, R; Christou, P (2005). "Avances recientes en la tecnología de cuerpos vegetales". Current Pharmaceutical Design . 11 (19): 2439– 2457. doi : 10.2174/1381612054367535 . PMID 16026298 . INIST 16873380 .