Le spore batteriche ingegnerizzate le rendono ideali per le applicazioni vaccinali / Engineered Bacterial Spores Make Them Ideal for Vaccine Applications

Le spore batteriche ingegnerizzate le rendono ideali per le applicazioni vaccinali / Engineered Bacterial Spores Make Them Ideal for Vaccine Applications

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Il batterio Bacillus subtilis può essere trovato ovunque, dal terreno al tratto gastrointestinale umano. Noto come bacillo del fieno o dell'erba, il B. subtilis è spesso usato come pianta agricola per tenere lontani i parassiti. Per gli esseri umani, tuttavia, il bacillo del fieno è solitamente, ma non sempre, innocuo.

Di recente, Gholamreza Ahmadian, PhD, professore di biotecnologia industriale e ambientale presso l'Istituto nazionale di ingegneria genetica e biotecnologia (NIGEB) di Teheran, Iran, e la sua studentessa laureata Howra Bahrulolum, hanno esplorato una serie di utilizzi del B. subtilis, tra cui la produzione di vaccini.

La tecnologia di visualizzazione superficiale è la chiave per trasformare il bacillo del fieno in un biofarmaceutico. Con questo processo, i batteri possono essere progettati per esprimere una proteina specifica che appare sulla superficie delle cellule. Nelle applicazioni dei vaccini, ad esempio, i batteri trasporterebbero una proteina che attacca un virus specifico.

Basi per la produzione di un vaccino

Secondo Ahmadian e Bahrulolum, “ Le spore e le cellule di B. subtilis ingegnerizzate possono essere adattate per visualizzare le proteine, rendendole ideali per applicazioni come … vaccini per la somministrazione di composti bioattivi”.

Questi scienziati sottolineano anche vari vantaggi nel considerare il bacillo del fieno come base per la produzione di un vaccino. Per prima cosa, le spore di B. subtilis sono stabili in un ampio intervallo di temperatura, il che riduce i costi di conservazione e trasporto perché le spore possono essere conservate a temperatura ambiente. Inoltre, il batterio è già utilizzato come probiotico, il che dovrebbe semplificare alcuni passaggi nel suo utilizzo come biofarmaceutico.

Come aggiungono Ahmadian e Bahrulolum: "Rispetto alle piattaforme convenzionali come i vettori virali, B. subtilis evita sfide come rischi di patogenicità, immunità preesistente e potenziale tumorigenesi". Gli scienziati notano anche che la produzione del batterio è un'alternativa "più conveniente e scalabile per la produzione di proteine ​​terapeutiche" rispetto all'utilizzo di "metodi tradizionali di coltura cellulare di mammiferi".

Quindi, il microbo può essere prodotto economicamente su larga scala, ma non è pronto per la produzione biofarmaceutica di prima fascia. Ad esempio, anche se un bioprocessore può produrre grandi quantità di t B. subtilis, molte delle cellule esprimeranno solo la proteina di superficie desiderata a bassi livelli. Ahmadian e Bahrulolum notano semplicemente che questa sfida per il bacillo del fieno "limita la sua idoneità per applicazioni industriali". Per ora, è più di una limitazione. È un fattore decisivo finché quel problema non potrà essere risolto.

Tuttavia, Ahmadian e Bahrulolum credono che il bacillo del fieno abbia "il potenziale per trasformare la bioelaborazione e la biofabbricazione, guidando l'innovazione nell'assistenza sanitaria globale". Se ciò si rivelasse vero, fantastico! Tuttavia, c'è ancora molto lavoro da fare prima che questo pesticida diventi un biofarmaceutico.

ENGLISH

The bacterium Bacillus subtilis can be found anywhere from soil to a human’s gastrointestinal tract. Known as hay or grass bacillus, B. subtilis is often used as an agricultural plant to deter pests. For humans, though, hay bacillus is usually, but not always, harmless.

Recently, Gholamreza Ahmadian, PhD, professor of industrial and environmental biotechnology at the National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology (NIGEB) in Tehran, Iran, and his graduate student Howra Bahrulolum, explored a range of uses of B. subtilis, including the production of vaccines.

Surface display technology is the key to turning hay bacillus into a biopharmaceutical. With this process, the bacteria can be engineered to express a specific protein that appears on the surface of the cells. In vaccine applications, for example, the bacteria would carry a protein that attacks a specific virus.

Basis for producing a vaccine

According to Ahmadian and Bahrulolum, “Engineered B. subtilis spores and cells can be tailored to display proteins, making them ideal for applications such as … bioactive compound delivery vaccines.”

These scientists also point out various benefits of considering hay bacillus as the basis of producing a vaccine. For one thing, the spores of B. subtilis are stable across a wide temperature range, which reduces the cost of storage and transportation because the spores can be held at room temperature. Plus, the bacterium is already used as a probiotic, which should simplify some steps in using it as a biopharmaceutical.

As Ahmadian and Bahrulolum add: “Compared to conventional platforms like viral vectors, B. subtilis avoids challenges such as risks of pathogenicity, pre-existing immunity, and potential tumorigenesis.” The scientists also note that producing the bacterium is a “more cost-effective and scalable alternative for therapeutic protein production” than using “traditional mammalian cell culture methods.”

So, the microbe can be economically made at scale, but it’s not ready for prime-time biopharmaceutical production. For example, even though a bioprocessor can make lots of t B. subtilis, many of the cells will only express the desired surface protein at low levels. Ahmadian and Bahrulolum simply note that this challenge for hay bacillus “limits its suitability for industrial applications.” For now, that’s more than a limitation. It’s a dealbreaker until that problem can be solved.

Still, Ahmadian and Bahrulolum believe that hay bacillus has “the potential to transform bioprocessing and biomanufacturing, driving innovation in global healthcare.” If that turns out to be the case, terrific! Nonetheless, lots of work remains before this pesticide becomes a biopharmaceutical.

Da:

https://www.genengnews.com/topics/bioprocessing/can-a-pesticide-become-a-biopharmaceutical/