分子农业时代来了！利用植物表达ACE2，并通过咀嚼可防止SARS-CoV-2的感染和传播试验

在过去几十年来，人们设法通过在植物体内提取对疾病具有疗效作用蛋白，但由于其昂贵的纯化过程使得这一设想仍旧进展缓慢。利用植物生产治疗性蛋白质和疫苗等药物具有很多优势。其一，植物只需要光、水和土壤等温室条件就能生存蛋白质，相比细菌、哺乳动物和昆虫细胞培养系统所需的生物反应器便宜。其二，与传统生产系统不同，人畜共患病病原体无法感染植物，因此不能成为分子农业衍生产品的污染物来源。其三，通过将密码子优化、细胞器特异性启动子的加入、N-聚糖的人源化和瞬时转染系统等技术进步提高了分子农业的优势，产量超过 1 mg/g 的新鲜植物重量。其四，植物瞬时转染系统也提高了生产速度，在转染成株后数日内即可收获，而不是在数月内获得稳定表达。事实上，植物生产的疫苗可以很容易地针对新病原体或新出现的毒株制造疫苗。因此，分子农业的速度特别适合个性化医疗。【Science】植物生产的新冠疫苗获批上市，分子农业时代来了！

2022年10月31日，来自美国宾夕法尼亚大学的Henry Daniel 团队在Plant Biotechnology Journal在线发表了一篇题为“Optimization of biomass and target protein yield for Phase III clinical trial to evaluate Angiotensin Converting Enzyme 2 expressed in lettuce chloroplasts to reduce SARS-CoV-2 infection and transmission”的Brief Communication文章。

研究人员在生菜叶绿体中表达血管紧张素酶2（ACE2）并发现通过咀嚼的方式可以用于防止严重急性呼吸道综合症状病毒（SARS-CoV-2）的感染和传播。该研究经FDA批准已经进入I/II期临床试验阶段。而在进入III期临床试验前，仍需要对植株的最佳生长条件进行摸索，以使得靶蛋白的生物产量最大化。尽管有许多关于水培条件下生菜的照明和营养条件报道，但是这些报道主要是关注其生物质的积累而非疫苗抗原生产。与温室条件相比，在水培条件下莴苣植物的生物量和靶标蛋白质产量显著降低，但是没有关于在水培条件下莴苣植物如何组合光照、养分和间距等条件以提高生物质和蛋白产量的报道。通过该研究发现，优化养分、光照强度等生长条件可以进一步提高生物质产量和靶蛋白的产量，并解决分子农业的迫切需求。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/pbi.13954  

转自：“iPlants”微信公众号

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