Gen mã hóa SARS-CoV-2 glycoprotein S1 của cây lúa làm vaccine ngừa COVID-19

 Gen mã hóa  SARS-CoV-2 glycoprotein S1 của cây lúa làm vaccine ngừa COVID-19

Nguồn: Li Song, Yaya Wen, Yu Zhou, Hui Zhang, Yuqi Tian, Jing Wang, Yaodan Cui, Ruimeng Tan, Dan Xiong, Chuang Meng, Yan Zhou, Qianfeng Li, Zhiming Pan, Qiaoquan Liu, Xinan Jiao. 2025. Rice-derived SARS-CoV-2 glycoprotein S1 subunit vaccine elicits humoral and cellular immune responses. Plant Biotechnology Journal; First published: 04 April 2025; https://doi.org/10.1111/pbi.70077

Từ năm 2019, hội chứng hô hấp cấp tính nặng do coronavirus 2 (SARS-CoV-2), loại hình virus gây bệnh cúm COVID-19, đã  lan rộng và đột biến trên quy mô toàn cầu mặc dù có nhiều vaccin thương mại được phê duyệt nhanh chóng. Do đó, phát triển vaccin an toàn, hiệu quả và giá cả hợp lý rất cần để đáp ứng như cầu của thế giới, đặc biệt ở các nước đang phát triển. Cây trồng transgenic nổi bật như một cơ sở đầy hứa hẹn về biểu hiện được proteins tái tổ hợp phục vụ bào chế vaccin và thuốc. Hai “binary vectors”, đó là pCAMBIA1300Gt1-S1 và pCAMBIA1300Actin-S1, có những promoters riêng biệt nhau, được cấu trúc và được chuyển nạp vào cây lúa thồng qua vi khuẩn Agrobacterium. Nhìn chung, có 56 dòng lúa transgenic riêng biệt nhau được tái sinh thành công. Phẩn tích biểu hiện gen cho thấy: protein S1 (rS1) từ cây lúa có thể biểu hiện trong hạt lúa chuyển gen pGt1::S1. Mức độ biểu hiện của protein rS1 đạt 282 μg/g khối lượng chất khô, với sự chèn đọn trong gen S1 không có ảnh hưởng bất lợi nào về kích cỡ hạt lúa và khối lượng hạt lúa. Protein rS1 này biểu hiện một ái lực cao với sự chuyển đổi enzyme chuyển hóa angiotensin 2 (ACE2) của con người in vitro. Hơn nữa, khả năng sinh miễn dịch (immunogenicity) của protein rS1 tinh khiết cùng với những chất bổ trợ khác (adjuvants) đã chứng tỏ rằng nghiệm thức chuột tiêm vaccin “Alum-adjuvant rS1” đã sinh ra các phản ứng miễn dịch với serum IgG, IgG1 rất cao và trung hòa được theo các mức độ kháng thể. Thể roi (flagellin) của Salmonella Typhimurium (FliC) được bổ trợ bởi rS1 tạo ra mức độ  “S1-specific IgG2a” mạnh hơn rất nhiều, làm tăng cường  sự sinh sản tế bào “splenocyte” và làm kích hoạt phản ứng Th1/Th2/Th17 cytokine tích hợp. Điều này được minh chứng bởi tăng tỷ lệ interferon chuyên tính với kháng nguyên (antigen-specific interferon) (IFN)-γ, interleukin-4 (IL-4) và IL-17A-positive CD4+ T lymphocytes, cho thấy khả năng tạo ra phản ứng miễn dịch dịch thể (humoral) và miễn dịch tế bào. Kết quả cho thấy rS1 protein đưa ra cách tiếp cận đầy hứa hẹn phục vụ việc sản xuất “COVID-19 subunit vaccine” với giá cả phải chăng, chiến lược này có thể được áp dụng phổ biến cho vaccin phòng virus khác.

Xem https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.70077 

Kiến trúc di truyền và công việc tìm ra rS1 protein.