來自赫爾辛基大學和法國國家科學研究中心(CNRS)的科學家正在開發一種RNA疫苗,能夠專一性地作用于特定的病害,而不會對作物產生危害,該研究成果于2018年2月26日在線發表在《Plant Biotechnology Journal》雜志上,題為“Synthetic biology approach for plant protection using dsRNA”。
他們開發的植物疫苗建立在雙鏈RNA的基礎上,這些RNA分子可以直接噴灑在植物葉片上,被植物吸收(雙鏈RNA在結構上和DNA非常相似,并且參與各種細胞的生理過程,包括基因的表達)。當植物受到攻擊的時候,RNA分子就會觸發所謂的RNA干擾反應,這種反應是許多生命體中常見的防御機制,它通過匹配疫苗和病原體的RNA序列來抑制靶標RNA的基因表達。除了直接噴灑在葉子上,RNA疫苗還具有可以生物降解的優點。RNA在野外會迅速分解,因此不會像一些農藥那樣在環境中積累。此外,它不會以任何形式改變宿主的遺傳結構。同時由于它不會改變植物本身,使植物產生新的疫苗,因此它不受轉基因法規的約束。
雖然通過化學合成的方法已經能夠生產出雙鏈RNA分子,但是這種生產方式效率非常低下并且十分昂貴,只是作為藥物分子或者研究用途。如何工業化地生產RNA分子還是一個大的問題。
研究小組目前正在嘗試用細菌來制造疫苗,繞開實驗室合成,這涉及到利用噬菌體的RNA擴增系統來產生期望的雙鏈RNA序列。像其他病毒一樣,噬菌體不能自己完成全部的生物學功能,而是依靠入侵合適的活細胞進行繁殖。利用這一點,研究小組將能夠把噬菌體轉化成一個小型的工廠,進而生產RNA疫苗。