Las vacunas comestibles han cambiando el paradigma y han recibido la aceptación en todo el mundo, especialmente en los países en desarrollo. Con la finalidad de producir vacunas comestibles, los genes de interés deben ser insertados en células de plantas mediante técnicas de ingeniería genética.
Las microalgas son uno de los potenciales candidatos para desarrollar vacunas comestibles. Modificar las microalgas como vacunas comestibles está ganando atención mundial, especialmente en el mundo de la ciencia.
Cuando las microalgas son modificadas genéticamente para producir proteínas antigénicas, y pueden ser consumidas oralmente para generar anticuerpos contra un patógeno en particular.
Los investigadores del Catholicate College publicaron una revisión científica en donde analizan a las microalgas como una fuente de vacunas comestibles.
Microalgas como vacunas comestibles
Los plástidos son uno de los principales requerimientos para la expresión de los antígenos de las vacunas. Asimismo, los cloroplastos de las algas juegan un rol fundamental en la expresión de proteínas terapéuticas, y poseen ciertas características sorprendentes que lo convierten en una herramienta importante en biotecnología.
La primera vacuna comestible a base de algas fue un producto de fusión de partículas del virus de la fiebre aftosa y la toxina B del cólera. En este estudio se utilizó el cloroplasto transgénico de Chlamydomonas reinhardtii para la expresión de la vacuna.
Por otro lado, Renibacterium salmoninarum es una bacteria patógena que causa enfermedad renal en los salmónidos. C. reinhardtii fue modificada genéticamente para expresar antígenos de esta bacteria y alimentada a truchas y conejos que luego generaron anticuerpos contra esta proteína antigénica.
Ventajas de las vacunas de algas
A diferencia de las plantas, la acumulación de biomasa de las algas es extremadamente rápida, y toda la biomasa puede ser usada para la producción de vacunas.
Además, las microalgas son resistentes a los patógenos de animales y la expresión de las proteínas heterólogas en microalgas es de 10 a 100 veces mayor que la de las vacunas de origen vegetal.
Debido a que la pared celular de las algas conserva el antígeno recombinante durante una vida útil prolongada de hasta 20 meses a temperatura ambiente sin perder eficacia.
En comparación con las plantas, las microalgas se pueden producir en un medio que solo contiene los nutrientes necesarios, lo que elimina la necesidad de un suelo fértil.
Desafíos en producir vacunas de microalgas
Las ventajas de la ingeniería genética de los genomas de las algas han acelerado la síntesis de las proteínas terapéuticas. Sin embargo, se ha observado inestabilidad genética y baja expresión en algunas cepas.
Aunque muchas algas se han transformado con éxito, los transformantes estables de Chlorella han sido escasos durante mucho tiempo. Chlorella es un alga verde prometedora para la expresión de proteínas recombinantes.
Sin embargo, son pequeños y tienen una pared celular resistente, por lo que su utilización eficaz para la expresión de proteínas recombinantes se ve obstaculizada por la falta de herramientas genéticas.
Otro desafío abrumador es que los rendimientos de proteínas recombinantes en los sistemas de algas a veces son bajos en comparación con las plataformas microbianas, pero esto se puede superar mediante el uso de promotores eficientes.
Hasta la fecha, sólo unas pocas microalgas se explotan comercialmente para la producción de vacunas comestibles.
Conclusión
Según los investigadores, las algas son plataformas bien diseñadas para producir antígenos. “La mayoría de los estudios se centraron en la microalga verde Chlamydomonas reinhardtii debido a algunas características peculiares”, reportan.
Además reportan que se están realizando estudios sobre microalgas para preparar una posible vacuna contra el nuevo coronavirus.
“El futuro de las técnicas de las vacunas comestibles en base a microalgas es muy brillante, debido a que pueden producirse en masa en un tiempo limitado y son rentables”, concluyen.
Contacto
Binoy T. Thomas
Phycotechnology laboratory
Post Graduate and Research Department of Botany
Catholicate college
Pathanamthitta, Kerala, 689645, India
Email: bttkripa@gmail.com
Referencia (acceso libre)
Jiji, M.G., Ninan, M.A., Thomas, V.P. et al. Edible microalgae: potential candidate for developing edible vaccines. Vegetos (2023). https://doi.org/10.1007/s42535-023-00636-y
