Kanadska biotehnološka tvrtka Medicago na pragu je proizvodnje novog cjepiva protiv koronavirusa, koje se koristi relativno novom tehnologijom. Njezino cjepivo, koje se u trećoj fazi kliničkog ispitivanja u brojim zemljama, posebno je po tome što se dobiva iz biljaka.
Klasična cjepiva, poput onog AstraZenece, proizvode se u složenim bioreaktorima, u kojima se u sterilnim i kontroliranim uvjetima birane životinjske stanice inficiraju virusom ili dijelovima genetskog koda virusa, kako bi ih natjerali da proizvode kopije virusa ili antigena. Inkubacija u bioreaktorima traje tjednima, nakon čega stanice prolaze zahtjevan proces pročišćavanja prije nego što se pakiraju u bočice.
Bioreaktori su skupi, zahtijevaju visokoobučeno osoblje, i dolaze uz velik rizik kontaminacije uzorka - jedan od razloga zašto je Europa početkom godine imala veliku nestašicu cjepiva AstraZenece. Višetjedna proizvodnja može biti kompromitirana u trenutku, nakon čega se cijela kontaminirana zaliha mora baciti.
Proizvodnja cjepiva iz biljaka, s druge strane, koristi biljke kao prirodne bioreaktore, a konačni proizvod su čestice nalik virusima, koje naš imunosustav prepoznaje kao potencijalnu prijetnju i stoga proizvodi odgovarajuća antitijela koja će djelovati i protiv pravih virusa.
Sama tehnologija postoji oko tri desetljeća, a znanstvenici su dosad eksperimentirali s raznim biljkama kao potencijalnim prirodnim bioreaktorima - krumpirima, rižom, špinatom, kukuruzom i zelenom salatom - no niti jedno od tih cjepiva dosad nije odobreno za korištenje na ljudima.
Niti jedno od eksperimentalnih cjepiva dosad nije dospjelo do završne faze kliničkog testiranja. Profesorica mikrobiologije sa Sveučilišta Cornell Kathleen Hefferon rekla je za National Geographic kako se to nije dogodilo zato što su cjepiva bila neučinkovita ili nesigurna za korištenje, nego zbog manjka regulatornog okvira za nove tehnologije cjepiva te zbog tadašnje nesklonosti investiranju u biotehnologiju.
Novo Medicagoovo cjepivo zasad je isprobano u Kanadi, Sjedinjenim Državama, Ujedinjenom Kraljevstvu, Brazilu i Argentini i njegovi tvorci uvjereni su da će u bližoj budućnosti dobiti odobrenje kanadskih regulatora, kao i japanskih, gdje je tvrtkin većinski vlasnik, Mitsubishi Tanabe Pharma.
Velik investitor u Medicago je i duhanski div Philip Morris, koji u tvrtki drži oko 25% udjela pa nije iznenađenje da tvrtka kao bioreaktore za cjepivo koristi biljku iz porodice duhana, Nicotianu benthamianu. Riječ je o australskoj autohtonoj sorti, bliskom rođaku duhana koji se koristi u proizvodnji cigareta, koju su australski domoroci konzumirali kao stimulans.
U postrojenju Medicagoa u američkoj saveznoj državi Sjevernoj Karolini, robotske ruke skupljaju pladnjeve s mladicama benthamiane, okreću ih naopačke i umaču u posudu s tekućinom u kojoj su milijuni agrobakterija. Riječ je o bakterijama koje prirodno zaraze biljke, a u ovom su postrojenju modificirane kako bi sadržavale mali djelić genetskog materijala virusa SARS CoV-2. Majušni vakuum povuče tekućinu iz korijenja da se lišće smežura, potom otpušta, a lišće upija kupku prepunu bakterija, koja se širi kroz cijelu biljku.
Većina posla tu je zapravo završena. Mladice su pretvorene u bioreaktore, a bakterije su prenijele viralni DNK u stanice biljke. Dok biljka bude rasla, njezine će stanice proizvoditi velike količine antigena, čestica nalik virusu koje same po sebi nisu zarazne, ali će potaknuti imunološku reakciju kod ljudi.
Cijeli proces traje pet do šest dana, nakon čega se lišće bere, sjecka na komadiće i potom umače u enzimskoj kupki koja otapa stanične stijenke i oslobađa antigene. U sljedećem koraku, antigeni se izoliraju od ostalih dijelova biljke i spremni su za proizvodnju cjepiva.
Britanski farmaceutski div GlaxoSmithKline, koji dosad nije imao uspjeha u razvoju vlastitog cjepiva, ušao je u partnerstvo s Medicagoom u sklopu kojeg će tvrtki dostavljati svoje adjuvanse - tvari koje se pakiraju u cjepiva kako bi poboljšali imunološki odgovor na cijepljenje.
Čelnik razvoja cjepiva u Mitsubishi Tanabe Pharmi, Toshifumi Tada, vjeruje da će potražnja za cjepivima protiv covida-19 ostati visoka i u godinama pred nama, pogotovo zato što će vjerojatno biti potrebno redovno docjepljivanje i nove varijante cjepiva protiv novih sojeva.
Medicagoova tehnologija omogućava ciklus proizvodnje cjepiva od samo nekoliko tjedana pa će biti iznimno dobro pozicionirana za brzu reakciju na pojavu novih varijanti virusa, a Tada računa i na mogućnost proizvodnje velikih količina. Malo postrojenje u Sjevernoj Karolini moći će proizvoditi oko 80 milijuna doza mjesečno, no tvornica koju tvrtka gradi kraj Quebeca u Kanadi moći će do 2024. proizvoditi do milijardu doza na godinu.
Jedna od većih prednosti biljnih cjepiva je to što, poput klasičnih cjepiva, ne zahtijevaju pohranu na iznimno niskim temperaturama, što znatno komplicira dostavne lance za mRNA cjepiva, poput Pfizera i Moderne. Medicagoovo cjepivo može se skladištiti na temperaturama do 8 Celzijevih stupnjeva, što u startu uklanja većinu logističkih problema s pohranom i isporukom. U Japanu se upravo provodi i ograničeno kliničko testiranje novog cjepiva, a bude li sve prema planu, prvo odobrenje za korištenje moglo bi stići već u ožujku sljedeće godine.