H2020 MycoSynVac proiektua: Mycoplasma pneumoniae animalientzako espektro zabaleko txerto gisa diseinatzea
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2015 -2020
- Esleitutako Aurrekontua 8.056.677,00 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea MycoSynVac
WUR-ek M. pneumoniae metabolismoaren zelula osoko eredu dinamiko bat garatu zuen eta, eredu horietan oinarrituta, M. hyopneumoniae-rentzat eskala genomikoaren murrizketetan oinarritutako eredu bat garatu zuen, txertoak optimizatzeko. WUR-ek bere eredu metabolikoak ere erabili zituen Mycoplasmas sorta baten gaitasun metabolikoak eskala genomikoan ebaluatzeko, txerto-zorro pertsonalizatu bat diseinatzeko.
CRG-k bi genomaren ingeniaritza metodo garatu zituen M. pneumoniae-rentzat. Ondorioz, WT Mycoplasma pneumoniae bezainbeste saguen biriketan biziraun dezakeen xasis ez-patogeno bat sortu zen, biriketako lesiorik eragiten ez duena eta hanturazko erantzun murriztua erakusten duena. Txasis honek proteina heterologoak eta proteina laguntzaileak adieraz ditzake bere gainazalean txertoa emateko. Saguen biriketan bizirauteko ezinbestekoak diren eta xasisetik kendu ezin diren geneak zehaztu ziren.
ICL-k bere biosegurtasun zirkuituak diseinatu, optimizatu eta probatu zituen WT anduian, eta aktibatzen direnean ezabatze-eraginkortasun ona erakusten dute. Gainera, erredundantziaren integrazioak biosegurtasun sistema hobetzen du. Emaitza oso itxaropentsuak lortu dira in vivo sagu ereduak erabiliz garatutako biosegurtasun sistema desberdinak probatu dituzten parekideen arteko lehiaketetan. Biosegurtasun zirkuituak ere txasis tentsio bihurtu ziren. Kasu honetan, zirkuituak berriro optimizatu behar izan ziren eta ez ziren kasu guztiak arrakastatsuak izan. Sortutako tentsio onena KS1 zirkuituen bi kopia biroptimizatu dituen CV2 bat da.
INRAk Genomic Transfer-Recombinase-Mediated Cassette Exchange (GT-RMCE) izeneko metodo bat garatu zuen. Teknologia berri honek M. pneumoniae-ren lokus espezifikoetan aldaketa genomiko handiak egitea ahalbidetzen du. DNA zati handiak txertatzea eta ordezkatzea eta geneak ezabatzea ahalbidetzen du, eta mutazio puntualak sartzeko zabaldu liteke. Tresna berri horiek guztiek M. pneumoniae-ren birulentzia-faktore ezagunak inaktibatzea ahalbidetu zuten eta txertoen prototipoen txasisak eraikitzea ekarri zuten.
ATGk txertoen ekoizpenerako proteina kimerikoetan sartzeko peptido hautagaien hautaketa amaitu zuen; 44 hautatu ziren Mycoplasma hyopneumoniae-rako eta 23 Mycoplasma bovis-erako. Gainera, txerri ugalketa eta arnas sindromearen birusaren (PRRSV) 64 anduiren analisi peptido mikroarray bidez eginda, birus honetarako beste 20 peptido hautagai hautatzea ahalbidetu zuen. Peptidoak 8 proteina kimerikotan konbinatu ziren M. hyopneumoniae-rentzat, 6 M. bovis-rentzat eta 4 PRRSV-rentzat.
MSD-k zortzi animalia-esperimentu handi egin zituen proiektuan sortutako txerto desberdinak ebaluatzeko. Serumik gabeko ingurunean hazitako M. pneumoniae xasis ahuldu baten gainazalean antigeno heterologoen adierazpena segurua da elikagai-animalietan txerto inaktibatu gisa eta esposizioan dauden antigeno guztien serokonbertsioa sortzen du. Aurretiazko emaitzek adierazten dute txasis aldaerak seguruak izan daitezkeela txerto bizidun ahuldu gisa, bakterioak ezin baitira detektatu injekzio-gunean ez den gorputzeko beste atal batzuetan. Txerto hauen eraginkortasunari buruzko ondorioak ateratzeko, animaliekin esperimentu gehiago beharko lirateke.
UCPHk gizarte-kezkak buruz egindako lanak ere frogatu du, Europan behi-txerto sintetiko baten erabilera orokorrean onarpen zabala dagoen arren, txerto horren inguruko pertzepzio oso desberdinak daudela herrialdeen artean. Beren auto-elkarrizketa jarduerek gure ikertzaileei beste interes-talde garrantzitsu batzuek beren lana nola hauteman dezaketen hausnartzen lagundu diete.
Biofaction-ek publikoarekiko konpromiso mota ugari garatu zituen, zientzia kafetegietan aurrez aurreko interakzioetatik, institutuetako bisitetatik eta zientzia komunikazio ekitaldi publikoetaraino, hala nola bost pertsonaien animazio bideoak, zientzia dokumental labur bat eta web eta gailu mugikorretarako 'Battle for Cattle' zientzia jokoa.
Urtero, Mycoplasma espezieen infekzioek hegazti, behi eta txerrietan milioika dolarreko galerak eragiten dituzte AEBn eta Europan. Ez dago maskotak, gizakiak eta abeltzaintzako animaliak infektatzen dituzten Mycoplasma askoren aurkako txerto eraginkorrik. Gainera, Mycoplasma gehienak zailak dira hazkuntzan, animalia-seruma barne hartzen duten ingurune konplexuak behar dituzte. Beraz, txerto eraginkorrak dauden kasuetan ere (zehazki, M. hyopneumoniae txerrietan eta M. gallisepticum eta M. synoviae hegaztietan), txertoa ekoizteko prozesua konplexua da.
Proiektu honen helburu nagusia animalia ostalari desberdinetan txerto bakar edo anitz gisa ezar daitekeen Mycoplasma txasis unibertsal bat diseinatzea da. Zehazki, proiektu honetan, bi Mycoplasma patogenoren aurkako txerto ahuldu edo inaktibatuen garapenean zentratuko gara: M. hyopneumoniae (txerriak) eta M. bovis (behiak), eta M. hyopneumoniae eta Zika sukarraren sindromearen birusaren (PRSSV) aurkako txerto konbinatu batean (txerriak).
Helburu orokor hori lortzeko, MycoSynVac proiektuak helburu espezifiko hauek ditu: txertoen diseinua, txasisen ingeniaritza eta eskala handiko ekoizpenaren optimizazioa, guztiak ere garatutako teknologiaren etorkizuneko ustiapena kontuan hartuta eta biologia sintetikoak sor ditzakeen kezka etikoak kontuan hartuta.
Mikoplasmak zelula-hormarik gabeko mikroorganismo bizirik dauden txikienak dira. Zelula-hormarik ez izateak antibiotiko arrunt askoren aurrean erresistente bihurtzen ditu. Urtero, hegazti, behi eta txerrietan mikoplasma infekzioek milioika dolarreko galerak eragiten dituzte AEBn eta Europan. Gaur egun, txerrietan M. hyopneumoniae-ren aurkako txertoak eta hegaztietan M. gallisepticum eta M. synoviae-ren aurkakoak daude eskuragarri.
Hala ere, ez dago txertorik maskotak, gizakiak eta abeltzaintzako animaliak infektatzen dituzten mikoplasma espezie askoren aurka (adibidez, behietan M. bovis infekzioa). Kasu askotan, mikoplasma espezieak zailak dira kultura axenikoetan haztea, eta hazten direnek animalia-seruma duen ingurune konplexu bat behar dute.
Txertoetarako mikoplasma espezieen ekoizpen handian, animalia-serumaren kostu handiaz gain, arazorik garrantzitsuena ekoizpen-prozesuaren erreproduziezintasun handia eta animalien birusekin kutsatzeko aukera da. Hori guztia kontuan hartuta, Europako industriaren beharrak nabarmentzen dira: i) animalia-serumik gabeko ingurune definitu, kostu-eraginkor eta erreproduzigarri bat, eta ii) Mycoplasma espezieen aurkako txertaketa-prozesu batean, baita edozein patogenoren aurka ere, erabil daitekeen Mycoplasma-txasis unibertsal bat.
M. pneumoniae abiapuntu aproposa da txerto-txasis hori diseinatzeko. Genoma txikia du (860 kb) eta ziurrenik orain arte lortutako sistemen biologiako datu osatuenak dituen organismoa da. Genomaren konparaketa, modelizazio metabolikoa eta genomaren ingeniaritza arrazionala erabiliz, txerto-txasis bat sortuko dugu, eta hori ekoizpen industrialaren prozesu batean sartuko dugu.
Prozesua munduko bigarren animalien txerto-enpresa handienak (MSD) gidatuko du, baita peptidoen bistaratzean eta bahetzean espezializatutako enpresa txiki eta ertain batek ere. Horrek gure lanaren ustiapena eta komertzializazioa bermatuko ditu, Europak arlo honetan duen posizio pribilegiatua mantentzen lagunduz. Gure azken helburua abeltzaintzako industriaren beharrak asetzea da, arazo etikoak eta aurreikus daitezkeen arriskuak jorratuz, eta publikoarentzako hezkuntza- eta dibulgazio-material eraginkorrak prestatuz.
MycoSynVac proiektua oso anbiziotsua zen eta txertoen ekoizpenerako ikuspegi benetan berritzailea erabili zuen: M. pneumoniae-n oinarritutako txertaketa-xasis unibertsal bat, serumik gabeko ingurune definitu batean hazkuntza eraginkor eta erreproduzigarrirako gai dena.
Partzuergoak Mycoplasma, modelizazioa, biologia sintetikoa, epitopo antigenikoen zehaztapena, txertoen ekoizpena eta merkaturatzea bezalako beste arlo garrantzitsu batzuk bildu zituen, hala nola zabalkundea eta etika. Proiektuaren eragin nagusiak lau arlo nagusitan oinarritzen dira: biologia sintetikoa, industria-akademia harremanak, publikoaren parte-hartzea eta berrikuntza-gaitasuna Europa mailan. MycoSynVacek eragin positiboa izan zuen bazkide guztiengan:
- CRGrentzat, MycoSynVacek Pulmobiotics izeneko spin-off enpresa baten sorrera lagundu zuen, eta horren helburua gizakietan arnasketa-gaixotasuna den arnasgailuarekin lotutako pneumonia (VAP) tratatzea da, txasisa banaketa-sistema gisa erabiliz.
- MSD-k ATG-n garatutako teknologia berrietarako sarbidea zuen, eta MSD-k MycoSynVac-ekin zerikusirik ez zuten ikerketetarako erabiltzen zituen. Mikoplasmaren biologian eta biologia sintetikoan adituak ere lortu zituzten, eta horrek MSD-k txertoen merkatuan lidergoa mantentzea ahalbidetu zion.
- INRAk animalien osasunaren sektoreko Europako laborategi eta enpresa nagusiekin dituen lankidetzak areagotu ditu. Horrez gain, gizarte-arazoei buruzko kontzientzia handiagoa lortu zuten UCPHri eta Biofactioni esker.
- WUR-ek ostalariaren eta mikrobioen arteko interakzioei buruzko ezagutza lortu zuen eta bere posizioa sendotu zuen nekazaritza-elikagaien eta osasun-sektoreetan.
- ICL-k bere biosegurtasun zirkuituen garapena patentatu zuen.
- ATGk metodo berriak garatu zituen ehunka gainazaleko antigeno eta birus-proteina familia aztertzeko dentsitate handiko peptido mikroarrayetan antigorputzen erantzunak lortzeko, epitopo onenak bilatzeko. MSD eta CRGrekin egindako lankidetzak eta haien datu-multzoen integrazioak esperientzia baliotsua lortzeko aukera eman zien datu-analisi prozesuak planifikatzen, ezartzen eta ebaluatzen.
- UCPHk Europan mugaz gaindiko gizarte-zientzietako ikerketak egiteko gaitasunak garatu zituen eta etika enpirikoa aplikatzeko bere arreta zabaltzeko.
- Biofaction-ek ikusgarritasun gehigarria lortu zuen (adibidez, zientzia-animaziozko klipetarako eta zientzia-jokoen garapenerako) eta kontaktu gehigarriak ezarri zituen zientzia-komunikazio kanaletarako (YouTube kanalak, podcastak, etab.).
- FUNDACIO CENTRE DE REGULACIO GENOMICA (CRG-CERCA)
Lotutako proiektuak
