Búsqueda de la vacuna comestible malaria lleva a otros usos médicos potenciales para las algas

Mayo 26, 2016 Admin Salud 0 25
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Aquí están las preguntas de los biólogos de la UC San Diego han tratado de responder después de demostrar en mayo pasado que las algas pueden ser diseñados para producir una vacuna que bloquea la transmisión de la malaria. En un estudio de seguimiento, publicado hoy en la revista Applied and Environmental Microbiology, han tenido su respuesta: Todavía no, pero el mismo método puede funcionar como una vacuna contra una amplia gama de infecciones virales y bacterianas.

En su estudio más reciente, los autores disponibles gratuitamente en el sitio web Applied and Environmental Microbiology, los investigadores proyectan una proteína que provoca una respuesta de anticuerpos en ratones contra el microorganismo que causa la malaria, Plasmodium falciparum, que afecta a 225 millones de personas en todo el mundo, con una proteína producida por la bacteria responsable de la cólera, Vibrio cholerae, que se une a células epiteliales del intestino. A continuación, las algas genéticamente para la producción de esta combinación de las dos proteínas, o "proteína de fusión", algas liofilizado y luego alimentados con el polvo verde resultante para los ratones. Los investigadores plantearon la hipótesis de que, en conjunto estas proteínas podría ser un candidato de suministro de vacuna oral eficaz a base de algas.




El resultado? Los ratones desarrollaron anticuerpos de inmunoglobulina A (IgA) es la proteína del parásito de la malaria y de una toxina producida por la bacteria del cólera. Dado que los anticuerpos IgA se producen en el intestino y mucosas forros, que no protegen contra parásitos de la malaria, que se inyectan directamente en el torrente sanguíneo por los mosquitos. Sin embargo, su estudio sugiere que las proteínas de fusión similares pueden proteger contra las enfermedades infecciosas que afectan a los revestimientos de la mucosa con su comestible liofilizado algas.

"Muchas de las infecciones bacterianas y virales son causadas por el consumo de alimentos o agua contaminada", dijo Stephen Mayfield, profesor de biología en la Universidad de California en San Diego, quien dirigió el estudio. "Así que lo que este estudio demuestra es que se puede obtener una buena respuesta inmune a una proteína recombinante en las algas que se alimenta de un mamífero. En este caso, pasa a ser un ratón, pero se supone que también funcionaría en un ser humano. Esta es muy alentador para el potencial de las vacunas a base de algas en el futuro ".

Los científicos dicen que las infecciones bacterianas causadas por Salmonella, E. coli y otros patógenos de alimentos y por el agua podrían evitarse en el futuro con vacunas baratas desarrollados a partir de las algas que podrían ser consumidos en lugar de inyectarse. "También podría ser utilizado para proteger contra el cólera en sí", dijo James Gregory, un investigador postdoctoral en el laboratorio de Mayfield y el primer autor del artículo. En sus experimentos con ratones, dijo, de inmunoglobulina G (IgG) - que se encuentran en la sangre y en los tejidos - se produjeron contra la toxina del cólera ", pero no el antígeno de la malaria y no entiendo por qué."

Parte de la dificultad en la creación de una vacuna contra la malaria es que requiere un sistema que pueda producir proteínas estructuralmente complejas que se asemejan a las realizadas por el parásito, provocando de este modo anticuerpos que interrumpen la transmisión de malaria. La mayoría de las vacunas creadas por bacterias modificadas son proteínas relativamente simples que estimulan el sistema inmunológico del cuerpo para producir anticuerpos contra las bacterias invasoras.

Hace tres años, un equipo de biólogos de la UC San Diego liderados por Mayfield, quien también es el director del Centro de San Diego Biotecnología de Algas, un consorcio de investigación que buscan desarrollar combustibles para el transporte a partir de algas, publicó un estudio de la señal lo que demuestra que muchas proteínas terapéuticas humanas complejas, tales como anticuerpos monoclonales y hormonas de crecimiento, podrían ser producidos a partir de algas Chlamydomonas común. Eso llamó Gregorio preguntándose si bloquean vacunas candidatas de transmisión de la malaria complejos podrían ser producidos por Chlamydomonas. Dos mil millones de personas viven en regiones endémicas de malaria, por lo que la entrega de una vacuna contra la malaria una propuesta costosa y logísticamente difícil, sobre todo cuando la vacuna es caro de producir. Así que los biólogos UC San Diego se propuso determinar si esta alga, un organismo que puede producir proteínas complejas muy baratos, podría producir proteínas que inhiben las infecciones de malaria malaria.

"Es demasiado caro para vacunar a dos mil millones de personas que utilizan las tecnologías actuales", dijo Mayfield. "Siendo realistas, la única manera de que una vacuna contra la malaria nunca será utilizada en el mundo en desarrollo si se puede producir a una fracción del costo de las vacunas actuales. Las algas tienen este potencial, ya que puede crecer en cualquier lugar del planeta algas en estanques o incluso en las bañeras ".

En colaboración con José Vinetz, profesor de medicina en la Universidad de California San Diego y un destacado experto en enfermedades tropicales, que ha trabajado en el desarrollo de vacunas contra la malaria, los investigadores demostraron en su estudio anterior, publicado en la revista de acceso abierto PLoS ONE en mayo pasado que las proteínas producidas por las algas, cuando se inyectan en ratones de laboratorio, hacen anticuerpos que bloquean la transmisión de la malaria por los mosquitos.

El siguiente paso era ver si podían inmunizar ratones contra la malaria, algas simplemente alimentando genéticamente. "Siempre pensamos en las vacunas orales en las que usted no tiene que purificar la proteína es la única manera que usted puede hacer que los medicamentos dramáticamente más barato y ponerlos a disposición de los países en desarrollo", dice Mayfield. "El Santo Grial es el desarrollo de una vacuna contra la entrega por vía oral, y se espera que seamos capaces de hacerlo en las algas, y alrededor de un centavo de dólar por dosis. Nuestra vacuna de la malaria algas producida trabaja en contra de parásitos de la malaria en ratones, pero tiene que ser inyectado en la corriente de la sangre ".

Aunque la malaria comestible vacuna aún no es una realidad, añade, "este estudio demuestra que se puede hacer una imaginación suficiente proteína a base de algas, entregarlo a los intestinos y obtener anticuerpos IgA que reconocen la proteína. Ahora sabemos que tenemos un sistema de que puede proporcionar un complejo de proteínas en el lugar correcto y desarrollar una respuesta inmune para proporcionar una protección ".

Mayfield también es co-director del Centro para la Alimentación y de combustible para el siglo 21, una nueva unidad de investigación, que reunió a investigadores de todo el campus para desarrollar formas renovables para mejorar la alimentación, combustible, farmacéuticas y bio-industrias y otro de la nación es esta semana tendrá lugar un importante conferencia sobre el tema en el Instituto de las Américas en la Universidad de California San Diego.

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