INVESTIGADORES
PETRUCCELLI Silvana
congresos y reuniones científicas
Título:
Producción de proteínas terapéuticas e industriales en plantas: realidades y promesas en el contexto mundial y nacional.
Autor/es:
PETRUCCELLI, SILVANA
Lugar:
La Plata
Reunión:
Conferencia; VI Jornadas de Jóvenes Investigadores y Extensionistas,; 2015
Institución organizadora:
Universidad Nacional de La Plata
Resumen:
Existe una demanda muy grande de proteínas recombinantes con un amplio número de aplicaciones en terapia humana y animal, en profilaxis, en diagnóstico, y en procesos industriales basados en enzimas tanto para el procesamiento de alimentos como en la industria de papel, cuero y otros materiales y biocombustibles. Muchas de estas proteínas para ser producidas en una forma biológicamente activa requieren de modificaciones que sólo pueden lograrse en células eucariotas. En este contexto las plataformas de producción de proteínas en plantas son el sistema más económico, seguro y fácilmente escalable de los sistemas de producción de proteínas. Las plataformas de producción de proteínas en plantas, en sus 30 años de desarrollo, han sufrido importantes mejoras lo que ha permitido que los primeros productos hayan alcanzado el mercado. Dentro de los sistemas de expresión estable en plantas se destaca el uso de suspensiones de células de zanahoria empleadas para producir bajo buenas prácticas de manufactura (GMP) glucocerebrosidase, que es el primer biofarmacéutico producido en plantas que ha sido aprobado para uso humano por la FDA en el año 2012. Esta plataforma se está empleando actualmente para producir varias enzimas necesarias para el tratamiento de la enfermedad de Fabry, de Gaucher y Fibrosis Cística que no podían producirse en otros sistemas de expresión. Otro caso de éxito es la producción de colágeno humano adecuadamente hidroxilado, empleado en la manufactura de dispositivos médicos y reparación de tejidos producido en plantas transgénicas de tabaco. También numerosos anticuerpos han sido producidos con éxito en plantas lográndose producir inmunoglobulinas G, A y M correctamente ensambladas y funcionales. Estos anticuerpos presentan una vida media en sangre y capacidad de reclutar moléculas efectoras adecuadas, gracias a la exitosa transferencia a las células vegetales de las enzimas necesarias para la síntesis de ácido siálico, para su ingreso en el aparato de Golgi y su incorporación a glicoconjugados. Esta glicoingeniería permite que las plantas produzcan moléculas N-glicosiladas similares a los humanos lo que extiende el empleo de estas plataformas a la producción glicoproteínas terapéuticas. Los sistemas de expresión transitoria en plantas fueron notoriamente mejorados con la introducción en el T-DNA de replicones virales lo que permite incrementar los niveles de acumulación y también el empleo de supresores de silenciamiento génico. Estos sistemas permiten un rápido escalado de la producción habiéndose ensayados en la producción de la vacuna contra la gripe y también de partículas similares a virus que son muy inmunogénicas administradas por vía oral y también parenteral. Otras mejoras introducidas en las plataformas vegetales son el empleo de fusiones a oleosinas, hidrofobinas o polímeros similares a elastina que permiten reducir notoriamente los costos del proceso downstream de purificación de proteínas. Todas estas mejoras determinan que las plataformas basadas en plantas sean actualmente de elección cuando se requieren grandes cantidades de una proteína, sea necesario un rápido escalado de producción o un sistema libre de patógenos humanos o endotoxinas bacterianas, se esté en presencia moléculas tóxicas para otros sistemas de expresión o bien se requiera bajar los costos de producción para aumentar la competitividad de producto o hacer más accesible el medicamento.En Argentina, en la actualidad hay varios grupos de investigación que estudian distintos aspectos vinculados al desarrollo de estas plataformas (transformación cloroplastos, señales de direccionamiento subcelular, fusiones a distintos tags) y su aplicación a la producción de proteínas terapeúticas y vacunas veterinarias. Además hay una empresa que tiene como objetivo producir renina en cártamo (Carthamus tinctorius), esta enzima se utiliza en la fabricación de quesos y posee una gran demanda mundial.