【用蔬果作口服疫苗 】
以可食性植物為載體進行口服疫苗的生產和接種
現在,雖然很大數量的人類和動物疾病可以使用疫苗來預防,但是仍有許多疾病,如人類的乙肝和動物的腸胃炎仍未得到控制,特別是在較不發達的國家。主要原因在於疫苗的昂貴及接種需要大量的時間和費用,特別是在需多次注射的情況下。目前,疫苗的生產包括經大規模的工業發酵或培養過程來生產,由仍然存活,但已被減毒處理過的病原體構成的減毒性疫苗。或者是由已被處理致死而不具致病性,然而卻保持有抗原性及免疫原性的致病體所構成的滅活性疫苗。而另一種生產方法則是使用
DNA 重組技術。採用以上方法生產出的疫苗通常是昂貴的。特別是重組抗原的純化及成劑過程,因為該過程包括在要求極高的生產環境中純化和構成蛋白質。此外,疫苗的接種最常見的是通過注射完成,而該方法昂貴並且費時,特別是在免疫接種需在不同時間進行多次注射的情況下。
由於如前所述的在較不發達國家推廣疫苗的使用所遇到的障礙,在過去的十年中,我們中的一員(林文杰教授)一直在探索一條使疫苗的生產更經濟,使用更方便的途徑。在
80 年代後期,我們和中國的科學家們一起,開始嘗試開發可產生一種預防乙肝的口服疫苗的基因轉移給山羊或牛,因為乙肝是亞洲最嚴重的傳染病之一。我們的研究計劃是使乙肝表現抗體的基因同一種促進乳腺表達度的β酪蛋白相結合,然後再將這種結合的染色體部分植入牛或山羊體的受精卵內。而最終目的則是使人飲用含有重組基因的奶來達到免疫的效果。然而,大型動物基因工程的過程既費時又昂貴,除此之外,我們在抗體的乳腺表達度方面遇到了極大的困難,雖然試驗對象是老鼠和家兔等小動物。由於以上原因,這一項目沒有取得進展。
基於前面所提到的困難,林文杰教授開始尋找其它的方法,並決定使用可食性植物作為生產重組抗原和免疫接種的工具。雖然這一想法是我們以前試圖在基因重組的牛羊奶中產生口服疫苗方法邏輯上的延伸,但在基因轉移植物中檢驗這一概念將是簡單的多,省時的多。例如,不同於在動物體內,對幾千株植物進行基因轉移,隨後再挑選轉移成功的幾株,這是完全可行的。許多可食用植物的生長均較動物的要短的多。此外,由植物產生疫苗將使得花費在生產和使用上的資金都會較低廉。
從基本上講,這一方法包括使用可食性食物,如蕃茄、生菜、香蕉或馬鈴薯。這幾乎是全人類共同的食物。通過將從病原體內提取的與該病的免疫預防機制相關的基因與適當的能促使該基因活動的啟動子──一同植入這些植物的基因組。其目的在於使重組的外源蛋白在植物的可食部分裡穩定地表達和積累。接著,人類以及動物的免疫接種則可通過攝食這類已經基困工程改造後的植物果實而實現,如用蕃茄汁或食用新鮮的生菜、馬鈴薯或香蕉等。
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