Wetenschappers produceren nanobodies in plantencellen die opkomende ziekteverwekkers blokkeren

Wetenschappers van de Agricultural Research Service (ARS) van het Amerikaanse ministerie van landbouw (USDA) hebben onlangs aangekondigd dat planten kunnen worden gebruikt om nanobodies te produceren die opkomende ziekteverwekkers in de menselijke geneeskunde en landbouw snel blokkeren. Deze nanobodies vormen een veelbelovende nieuwe manier om virale ziekten, waaronder SARS-CoV-2, te behandelen.

Nanobodies zijn kleine antilichaameiwitten die van nature worden geproduceerd in specifieke dieren zoals kamelen, alpaca’s en lama’s.

ARS-onderzoekers wendden zich tot het evalueren van nanobodies om citrusgroenziekte in citrusbomen te voorkomen en te behandelen. Deze wetenschappers gebruiken nu hun nieuw ontwikkelde en gepatenteerde SymbiontTM-technologie om aan te tonen dat nanobodies gemakkelijk kunnen worden geproduceerd in een plantensysteem met brede landbouw- en volksgezondheidstoepassingen.

Als proof-of-concept toonden onderzoeken aan dat nanobodies gericht op het SARS-CoV-2-virus in plantencellen kunnen worden gemaakt en functioneel blijven in het blokkeren van de binding van het SARS-CoV-2-spike-eiwit aan zijn receptoreiwit: het proces dat verantwoordelijk is voor het initiëren van virale infectie in menselijke cellen.

“We wilden aanvankelijk duurzame oplossingen ontwikkelen voor ziekteverwekkers in de productie van gewassen”, zegt ARS-onderzoeker Robert Shatters, Jr. “De resultaten van dat onderzoek zijn inderdaad succesvol en gunstig voor het landbouwsysteem van het land. Maar nu zijn we ons bewust van een nog groter resultaat – de voordelen van het produceren van therapieën in planten rechtvaardigen nu de overweging om planten te gebruiken voor de massaproductie van op COVID-19-eiwitten gebaseerde therapieën.

AgroSource, Inc. werkte samen met USDA-ARS om het plantaardige productiesysteem te ontwikkelen. Ze nemen momenteel de nodige stappen om te zien hoe ze deze vooruitgang naar de commerciële sector kunnen verplaatsen.

“Dit is een enorme doorbraak voor de wetenschap en innovatieve oplossingen voor uitdagingen op het gebied van landbouw en volksgezondheid”, zegt ARS-onderzoeker Michelle Heck. “Dit kostenefficiënte, op planten gebaseerde systeem bewijst dat er alternatieve manieren zijn om de verspreiding van opkomende ziekteverwekkers het hoofd te bieden en de verspreiding ervan te voorkomen. De aanpak heeft het potentieel om de mogelijkheden voor de ontwikkeling van levensonderhoud in landelijke landbouwgebieden van het land en in andere landen enorm uit te breiden.”

De bevindingen worden gepubliceerd op de bioRxiv preprint-server.