Vacinas en ensalada, cocido...

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

• Bioteknologia

Nos países desenvolvidos, moitas enfermidades infecciosas que antes eran moi graves están controladas por vacinacións. Pero en moitas partes do mundo non produciron, comprado ou distribuído vacúas e cada ano miles de nenos e adultos morren por enfermidades que aquí se dan por superadas. A Organización Mundial da Saúde (OMS) alertou hai tempo da necesidade de elaborar vacinas baratas, fáciles de usar e eficaces, e algúns investigadores consideran que a solución pode estar en plantas comestibles modificadas xeneticamente.

Froita e verdura fresca en lugar de picadas

As plantas que se queiran desenvolver paira substituír vacinas normais deben proporcionar una protección permanente ante unha determinada enfermidade tras comer una cantidade. É dicir, do mesmo xeito que outras vacinas, deben ser capaces de producir una resposta inmune. Paira iso deben dispor de antígenos que poñan en marcha esta resposta.

Estes antígenos son, en xeral, proteínas que conteñen os microorganismos ou toxinas causantes da enfermidade. A pesar de que a enfermidade é causada por todo o axente infeccioso, en ocasións esta parte proteica é suficiente paira obter una resposta inmune. Por tanto, as plantas que conteñen estas proteínas serían totalmente seguras, xa que non teñen ningún risco de enfermidade.

A maioría das vacinas clásicas levan todo o microorganismo que produce a infección, morta ou debilitada.

A maioría das vacinas clásicas levan o microorganismo que produce a infección, morta ou debilitada. Outros se fabrican con proteína antigénica, máis segura e cara. Ademais, todos deben pasar outros procesos que encarecen a vacina. Entre elas atópase a purificación, xa que en moitas ocasións a vacina realízase a través de células animais ou microorganismos, polo que hai que asegurarse de que non existe outra contaminación, xa que pola contra a vacina corre o risco de contaxiar una enfermidade.

Está bastante aceptada, por exemplo, que o Virus da Inmunodeficiencia Humana (VIH) chegou ao ser humano xunto coa vacina contra o virus polio. A vacina anti-polio foi desenvolvida no Instituto Wistar de Philadelphia nos anos 50, utilizando os cultivos de células renais dos chimpancés. Entre 1957 e 1959, a vacina anti-polio foi probada no Congo cun millón de seres humanos, e con ela estendeuse a sida. Parece que un mal dos chimpancés pasou aos humanos.

Coas vacinas vexetais supérase todo isto: levan só a parte antigénica, os virus das plantas non afectan ao ser humano, non necesitan tecnoloxía especial paira crecer, pódense producir onde se necesitan, non deben almacenarse en frío, son moi estables, non se necesitan xiringas estériles, una mesma planta pode conter antígenos paira máis dunha enfermidade, son apropiados paira quen teñen medo ás punciones... En definitiva, son máis baratos e seguros, polo menos iso é o que din os seus autores.

Con todo, o máis interesante é que poden afectar o sistema inmune das mucosas. Moitos axentes infecciosos penetran no corpo por boca, nariz ou outros orificios. Por tanto, a primeira barreira que atopan é a membrana mucosa que cobre os sistemas respiratorio, reprodutivo e dixestivo. Cando o sistema inmune das mucosas é eficaz, produce anticorpos fluidificantes que desvirtúan os axentes infecciosos nesas zonas de paso do corpo. Ademais, fomenta a resposta sistémica para que as células do sistema inmune de circulación poidan facer fronte a células invasoras remotas.

As vacinas inxectadas evitan a membrana mucosa e non estimulan demasiado o sistema inmune das mucosas. Pero as vacinas vexetais, ao estar en contacto directo co sistema dixestivo, fortalecerían ambos os sistemas inmunes, tanto de mucosas como sistémicos. Por tanto, protexerían a moitos microorganismos nocivos, entre eles os diarreicos. Nos países en vías de desenvolvemento, as enfermidades que provocan diarreas son moi graves, xa que moitas veces non existe a posibilidade de hidratarse adecuadamente e, finalmente, os pacientes morren por diarrea. Por tanto, a vacina contra estas enfermidades sería un logro enorme.

Nos países en desenvolvemento, miles de nenos e adultos morren por mor das baixas do ano.

Outras investigacións, a través de plantas xeneticamente modificadas, oriéntanse cara a unha inmunización pasiva. Estes levan anticorpos en lugar do antígeno que promove a resposta do sistema inmune. Os anticorpos cumpren a función de destruír o microorganismo agresor, polo que ao inxerir a planta conséguese una protección inmediata da enfermidade. Con todo, esta protección dura pouco tempo.

Como se fan?

A primeira planta transxénica non se alcanzou até 1983. Desde entón avanzouse moito e xa hai máis de 40 alimentos transxénicos dispostos a probar en humanos. Algúns destes alimentos son plantas que traballan como vacúas.

As plantas en si mesmas non producen proteínas antigénicas utilizadas nas vacinas. Isto conséguese introducindo o xene que codifica esta proteína no ADN da planta, de forma que, xunto con todos os demais compoñentes, produce o antígeno. Iso si, as plantas non poden producir calquera antígeno, é necesario cumprir uns requisitos mínimos. Por unha banda, é necesario coñecer con precisión cal é o xene que codifica o antígeno e conseguir que este sexa introducido no ADN da planta.

Doutra banda, una vez introducida no ADN da planta, débese indicar correctamente o xene do antígeno. E si cóllese pola boca e pasa polo sistema dixestivo, o antígeno debe conservar a capacidade de producir resposta inmune.

Varios investigadores creen que a vacinación con alimentos sería máis fácil e segura.

Paira introducir o xene da proteína antigénica no ADN da planta utilízanse principalmente dúas técnicas: una é mediante agrobacterias e a outra consiste en bombardear as células vexetais con partículas que levan o xene. Ambos os sistemas non se utilizan exclusivamente paira a realización de vacinas, senón paira a introdución de calquera outro xene.

Mediante as agrobacterias aprovéitase o proceso que ten lugar na natureza. Cando a agrobacteria contamina una planta, parte do seu ADN introdúcese no ADN das células da planta. Se dentro da parte que normalmente introduce engádese o xene do antígeno, o xene pasa xunto co ADN da bacteria ao ADN da planta. Desta forma, as células vexetais quedan transformadas.

O outro sistema parece ser máis agresivo, xa que se utiliza canón e proxectís. Ademais, non é tan preciso como o outro, xa que non é posible prever en que parte do ADN da planta engadirase o xene do antígeno. As balas son de ouro ou wolframio e na superficie levan o ADN que se quere introducir na planta. As balas son lanzadas cun canón contra as células e penetran con forza nas células vexetais. Posteriormente, o xene do antígeno introdúcese no núcleo e engádese ao ADN da célula vexetal.

Una vez transformadas as células hai que desenvolver toda a planta e ver que o xene se manifesta correctamente. Paira iso necesítanse promotores adecuados. Os promotores tamén conseguen que o antígeno estea na parte comestible da planta.

Non todo a favor

Una das plantas transformadas paira traballar como vacúas é o tomate.

Con todo, a introdución de froitas e hortalizas como vacúas supón superar moitos límites e resolver moitas dúbidas. Por exemplo, hai que saber como se mide a cantidade de antígenos recolleitos e en que medida inflúe a resposta do sistema inmune. Por outra banda, non está claro si haberá interacción entre outros compoñentes das plantas e o antígeno, ou se os cambios sufridos polas plantas durante o seu almacenamento afectarán á súa eficacia.

É máis, hai que asegurar que se alcanza un nivel adecuado de eficiencia e, en case todos os casos, necesítanse sustancias auxiliares paira aumentar a eficiencia. Tampouco hai que esquecer o problema da tolerancia: se o corpo non reacciona ante as proteínas das plantas é porque ten tolerancia desde hai tempo, polo que mesmo antes ou despois, ante estas proteínas que agora se lles aplican, o home pode converterse en tolerante.

Con todo, a principal dúbida que se lle expón a moitos é básica e moito máis simple: como se sabe, uno dos problemas máis graves dos países en desenvolvemento é a fame, como dar plátanos ou tomates paira meter e non paira quitar a fame?

Farmacia no campo transxénico

A elaboración de plantas que cumprirán co traballo das vacinas non parece fácil, pero xa se obtiveron bos resultados. As primeiras investigacións levaron a cabo en patas e tabaco, polo seu fácil crecemento e polo bo coñecemento do seu ADN. Despois comeuse en cru e probouse con plantas que poden gustar ao público, como o plátano e o tomate. Por exemplo, introduciuse no tabaco e nas patas o xene da cápsida do virus diarreico Norwalk, o xene dunha parte antigénica da toxina da bacteria Escherichia coli, o xene da subunidad B da toxina da cólera, o xene dunha proteína da hepatite B...

O plátano é idóneo paira levar antígenos no seu interior, porque gusta aos nenos e porque crece ben en moitos países en desenvolvemento. Pero tarda dous anos en dar froita.

Nos animais de laboratorio observouse que estas vacinas vexetais producen una resposta inmune persistente, entre outras cousas, contra a rabia e as bacterias Helicobacter pylori que producen úlceras.

En humanos, a primeira proba realizouse en 1997. No Instituto de Investigación Vexetal da Universidade de Cornwell desenvolvéronse patacas que representaban o xene da cápsida do virus Norwalk, comidas durante tres semanas por un grupo de 20 voluntarios. O resultado foi moi bo: 2 meses despois, 19 de cada 20 voluntarios tiñan un alto grao de anticorpo en sangue. Ademais, tamén atoparon anticorpos nas súas feces, o que indicaba que no intestino había moitas células inmunes. E apenas tiveron efectos secundarios.

As últimas noticias proveñen das universidades de Rochester, Cornell e Tulane. Os seus científicos conseguiron conxuntamente patacas transxénicas que protexen contra o virus do papiloma humano. Este virus contáxiase por vía sexual e asóciase ao cancro de útero. De momento probárono no rato e, aínda que haberá que dar moitos pasos paira probalo en humanos, hai quen espertou a esperanza.