Vacunes en amanida, bullit...

2002/11/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Bioteknologia

Als països desenvolupats, moltes malalties infeccioses que abans eren molt greus estan controlades per vacunacions. Però en moltes parts del món no han produït, comprat o distribuït bovines i cada any milers de nens i adults moren per malalties que aquí es donen per superades. L'Organització Mundial de la Salut (OMS) va alertar fa temps de la necessitat d'elaborar vacunes barates, fàcils d'usar i eficaces, i alguns investigadors consideren que la solució pot estar en plantes comestibles modificades genèticament.

Fruita i verdura fresca en lloc de burxades

Les plantes que es vulguin desenvolupar per a substituir vacunes normals han de proporcionar una protecció permanent davant una determinada malaltia després de menjar una quantitat. És a dir, igual que altres vacunes, han de ser capaces de produir una resposta immune. Per a això han de disposar d'antígens que posin en marxa aquesta resposta.

Aquests antígens són, en general, proteïnes que contenen els microorganismes o toxines causants de la malaltia. A pesar que la malaltia és causada per tot l'agent infecciós, a vegades aquesta part proteica és suficient per a obtenir una resposta immune. Per tant, les plantes que contenen aquestes proteïnes serien totalment segures, ja que no tenen cap risc de malaltia.

La majoria de les vacunes clàssiques porten tot el microorganisme que produeix la infecció, morta o afeblida.

La majoria de les vacunes clàssiques porten el microorganisme que produeix la infecció, morta o afeblida. Uns altres es fabriquen amb proteïna antigènica, més segura i cara. A més, tots han de passar altres processos que encareixen la vacuna. Entre elles es troba la purificació, ja que en moltes ocasions la vacuna es realitza a través de cèl·lules animals o microorganismes, per la qual cosa cal assegurar-se que no existeix una altra contaminació, ja que en cas contrari la vacuna corre el risc de contagiar una malaltia.

Està bastant acceptada, per exemple, que el Virus de la Immunodeficiència Humana (VIH) va arribar a l'ésser humà juntament amb la vacuna contra el virus pòlio. La vacuna anti-pòlio va ser desenvolupada en l'Institut Wistar de Philadelphia en els anys 50, utilitzant els cultius de cèl·lules renals dels ximpanzés. Entre 1957 i 1959, la vacuna anti-pòlio va ser provada al Congo amb un milió d'éssers humans, i amb ella es va estendre la sida. Sembla que un mal dels ximpanzés va passar als humans.

Amb les vacunes vegetals se supera tot això: porten només la part antigènica, els virus de les plantes no afecten l'ésser humà, no necessiten tecnologia especial per a créixer, es poden produir on es necessiten, no han d'emmagatzemar-se en fred, són molt estables, no es necessiten xeringues estèrils, una mateixa planta pot contenir antígens per a més d'una malaltia, són apropiats per als qui tenen por a les puncions... En definitiva, són més barats i assegurances, almenys això és el que diuen els seus autors.

No obstant això, el més interessant és que poden afectar el sistema immune de les mucoses. Molts agents infecciosos penetren en el cos per boca, nas o altres orificis. Per tant, la primera barrera que troben és la membrana mucosa que cobreix els sistemes respiratori, reproductiu i digestiu. Quan el sistema immune de les mucoses és eficaç, produeix anticossos fluidificantes que desvirtuen els agents infecciosos en aquestes zones de pas del cos. A més, fomenta la resposta sistèmica perquè les cèl·lules del sistema immune de circulació puguin fer front a cèl·lules invasores remotes.

Les vacunes injectades eviten la membrana mucosa i no estimulen massa el sistema immune de les mucoses. Però les vacunes vegetals, en estar en contacte directe amb el sistema digestiu, enfortirien tots dos sistemes immunes, tant de mucoses com sistèmics. Per tant, protegirien a molts microorganismes nocius, entre ells els diarreics. Als països en vies de desenvolupament, les malalties que provoquen diarrees són molt greus, ja que moltes vegades no existeix la possibilitat d'hidratar-se adequadament i, finalment, els pacients moren per diarrea. Per tant, la vacuna contra aquestes malalties seria un assoliment enorme.

Als països en desenvolupament, milers de nens i adults moren a causa de les baixes de l'any.

Altres recerques, a través de plantes genèticament modificades, s'orienten cap a una immunització passiva. Aquests porten anticossos en lloc de l'antigen que promou la resposta del sistema immune. Els anticossos compleixen la funció de destruir el microorganisme agressor, per la qual cosa en ingerir la planta s'aconsegueix una protecció immediata de la malaltia. No obstant això, aquesta protecció dura poc temps.

Com es fan?

La primera planta transgènica no es va aconseguir fins a 1983. Des de llavors s'ha avançat molt i ja hi ha més de 40 aliments transgènics disposats a provar en humans. Alguns d'aquests aliments són plantes que treballen com a vacunes.

Les plantes en si mateixes no produeixen proteïnes antigèniques utilitzades en les vacunes. Això s'aconsegueix introduint el gen que codifica aquesta proteïna en l'ADN de la planta, de manera que, juntament amb tots els altres components, produeix l'antigen. Això sí, les plantes no poden produir qualsevol antigen, és necessari complir uns requisits mínims. D'una banda, és necessari conèixer amb precisió quin és el gen que codifica l'antigen i aconseguir que aquest sigui introduït en l'ADN de la planta.

D'altra banda, una vegada introduïda en l'ADN de la planta, s'ha d'indicar correctament el gen de l'antigen. I si s'agafa per la boca i passa pel sistema digestiu, l'antigen ha de conservar la capacitat de produir resposta immune.

Diversos investigadors creuen que la vacunació amb aliments seria més fàcil i segura.

Per a introduir el gen de la proteïna antigènica en l'ADN de la planta s'utilitzen principalment dues tècniques: una és mitjançant agrobacterias i l'altra consisteix a bombardejar les cèl·lules vegetals amb partícules que porten el gen. Tots dos sistemes no s'utilitzen exclusivament per a la realització de vacunes, sinó per a la introducció de qualsevol altre gen.

Mitjançant les agrobacterias s'aprofita el procés que té lloc en la naturalesa. Quan l'agrobacteria contamina una planta, part del seu ADN s'introdueix en l'ADN de les cèl·lules de la planta. Si dins de la part que normalment introdueix s'afegeix el gen de l'antigen, el gen passa juntament amb l'ADN del bacteri a l'ADN de la planta. D'aquesta forma, les cèl·lules vegetals queden transformades.

L'altre sistema sembla ser més agressiu, ja que s'utilitza canó i projectils. A més, no és tan precís com l'altre, ja que no és possible preveure en quina part de l'ADN de la planta s'afegirà el gen de l'antigen. Les bales són d'or o wolframi i en la superfície porten l'ADN que es vol introduir en la planta. Les bales són llançades amb un canó contra les cèl·lules i penetren amb força en les cèl·lules vegetals. Posteriorment, el gen de l'antigen s'introdueix en el nucli i s'afegeix a l'ADN de la cèl·lula vegetal.

Una vegada transformades les cèl·lules cal desenvolupar tota la planta i veure que el gen es manifesta correctament. Per a això es necessiten promotors adequats. Els promotors també aconsegueixen que l'antigen estigui en la part comestible de la planta.

No tot a favor

Una de les plantes transformades per a treballar com a bovines és el tomàquet.

No obstant això, la introducció de fruites i hortalisses com a vacunes suposa superar molts límits i resoldre molts dubtes. Per exemple, cal saber com es mesura la quantitat d'antígens recollits i en quina mesura influeix la resposta del sistema immune. D'altra banda, no és clar si hi haurà interacció entre altres components de les plantes i l'antigen, o si els canvis soferts per les plantes durant el seu emmagatzematge afectaran la seva eficàcia.

És més, cal assegurar que s'aconsegueix un nivell adequat d'eficiència i, en gairebé tots els casos, es necessiten substàncies auxiliars per a augmentar l'eficiència. Cal no oblidar el problema de la tolerància: si el cos no reacciona davant les proteïnes de les plantes és perquè té tolerància des de fa temps, per la qual cosa fins i tot abans o després, davant aquestes proteïnes que ara se'ls apliquen, l'home pot convertir-se en tolerant.

No obstant això, el principal dubte que se li planteja a molts és bàsica i molt més simple: com se sap, un dels problemes més greus dels països en desenvolupament és la fam, com donar plàtans o tomàquets per a ficar i no per a llevar la gana?

Farmàcia en el camp transgènic

L'elaboració de plantes que compliran amb el treball de les vacunes no sembla fàcil, però ja s'han obtingut bons resultats. Les primeres recerques es van dur a terme en potes i tabac, pel seu fàcil creixement i pel bon coneixement del seu ADN. Després s'ha menjat en cru i s'ha provat amb plantes que poden agradar al públic, com el plàtan i el tomàquet. Per exemple, s'ha introduït en el tabac i en les potes el gen de la càpsida del virus diarreic Norwalk, el gen d'una part antigènica de la toxina del bacteri Escherichia coli, el gen de la subunitat B de la toxina de la còlera, el gen d'una proteïna de l'hepatitis B...

El plàtan és idoni per a portar antígens en el seu interior, perquè agrada als nens i perquè creix bé en molts països en desenvolupament. Però triga dos anys a donar fruita.

En els animals de laboratori s'ha observat que aquestes vacunes vegetals produeixen una resposta immune persistent, entre altres coses, contra la ràbia i els bacteris Helicobacter pylori que produeixen úlceres.

En humans, la primera prova es va realitzar en 1997. En l'Institut de Recerca Vegetal de la Universitat de Cornwell es van desenvolupar patates que representaven el gen de la càpsida del virus Norwalk, menjades durant tres setmanes per un grup de 20 voluntaris. El resultat va ser molt bo: 2 mesos després, 19 de cada 20 voluntaris tenien un alt grau d'anticòs en sang. A més, també van trobar anticossos en la seva femta, la qual cosa indicava que en l'intestí hi havia moltes cèl·lules immunes. I a penes van tenir efectes secundaris.

Les últimes notícies provenen de les universitats de Rochester, Cornell i Tulane. Els seus científics han aconseguit conjuntament patates transgèniques que protegeixen contra el virus del papil·loma humà. Aquest virus es contagia per via sexual i s'associa al càncer d'úter. De moment ho han provat en el ratolí i, encara que caldrà fer molts passos per a provar-lo en humans, hi ha qui ha despertat l'esperança.