QS-21 — один из самых эффективных адъювантов, используемых для усиления вакцин. Однако он очень дорог. Теперь ученые предложили использовать для его синтеза генно-модифицированные дрожжи. Это позволило значительно уменьшить стоимость вещества. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Для создания вакцин помимо основного компонента — антигена — ученые добавляют специальные молекулы, которые заставляют иммунную систему создавать более надежную защиту от инфекции, — адъюванты. Они добавляются в небольших количествах, но обладают большим защитным эффектом и увеличивают активность антигенов даже при уменьшении их количества в вакцине. Один из самых сильных адъювантов, экстракт коры чилийского мыльного дерева под названием QS-21, настолько сложен в производстве, что его стоимость составляет несколько сотен миллионов долларов за килограмм. Это значительно ограничивает массовое производство вакцин с ним, например вакцины Novavax от COVID-19, Mosquirix от малярии и Shingrix от опоясывающего лишая.
Чтобы получить QS-21, ученые снимают с мыльного дерева кору и извлекают из нее нужные соединения. Однако в коре содержатся и токсичные вещества, поэтому процесс требует тщательности и аккуратности. QS-21 можно получить и в лаборатории. Однако синтез состоит из 79 отдельных этапов, которые сопряжены с образованием токсических веществ.
Поэтому ученые предложили новый подход к созданию QS-21. Они вырастили дрожжи и включили в них 38 различных генов из шести организмов. Вставленные гены позволили воссоздать процессы, которые протекают в мыльных деревьях. Так получился один из самых длинных биосинтетических путей для производства химических соединений.
Предложенный подход позволил из литра ферментирующих дрожжей производить около 100 микрограммов QS-21 за три дня при рыночной стоимости около 200 долларов. Модифицированные дрожжи питались только сахаром, что также было дополнительным экономическим преимуществом этого процесса.
«Производство мощного вакцинного адъюванта QS-21 в дрожжах подчеркивает способность синтетической биологии решать как серьезные экологические, так и человеческие проблемы со здоровьем», — подчеркнул Юй Чжун Лю из Калифорнийского университета.
Автор: Анна Гуль.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
