H2020 MycoSynVac proiektua: Mycoplasma pneumoniae ingeniaritza espektro zabaleko animalien txerto gisa
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2015 -2020
- Esleitutako Aurrekontua 8.056.677,00 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia H2020
- Proiektuaren webgunea MycoSynVac
WUR-k zelula osoko eredu dinamiko bat garatu zuen M. pneumoniae-ren metabolismorako eta, eredu horietan oinarrituta, genoma-eskalako murrizketetan oinarritutako eredu bat garatu zuen M. hyopneumoniaerentzat, txertoak optimizatzeko. WUR-ek bere eredu metabolikoak ere zabaldu zituen, eskala genomikoan, Mikoplasma sorta baten gaitasun metabolikoak ebaluatzeko, neurrira egindako txerto-zorroa diseinatzeko.
CRGk bi genomaren ingeniaritza metodo garatu zituen M. pneumoniaerentzat. Ondorioz, txasis ez-patogeno bat sortu zen, saguen biriketan bizirik irauteko modukoa, betiere WT Mycoplasma pneumoniae-k, biriketako lesiorik eragiten ez duena eta hantura-erantzun murriztua erakusten duena. Txasis honek proteina heterologoak eta proteina osagarriak adieraz ditzake bere gainazalean txertoa egiteko. Txasisetik kendu ezin diren saguen biriketan bizirauteko ezinbesteko geneak zehaztu ziren.
ICL-k bere biosegurtasun zirkuituak diseinatu, optimizatu eta probatu zituen WT tentsioan, aktibatzen direnean ezabatze-eraginkortasun ona erakusten dutenak. Gainera, erredundantzia integratzeak biosegurtasun sistema hobetzen du. Emaitza oso itxaropentsuak lortu dira in vivo sagu-ereduak erabiliz garatutako biosegurtasun-sistema desberdinak probatu dituzten parekoen arteko lehiaketetan. Biosegurtasun zirkuituak txasisaren tentsioetan ere eraldatu ziren. Kasu honetan, zirkuituak berriro optimizatu behar izan ziren eta kasu guztiak ez ziren arrakastatsuak izan. Sortutako tentsiorik onena CV2 bat da, KS1 biroptimizatuen zirkuituen bi kopia dituena.
INRAk Genomic Transfer-Recombinase-Mediated Cassette Exchange (GT-RMCE) izeneko metodoa garatu zuen. Teknologia berri honek M. pneumoniae-ko loci zehatzetan eskala handiko aldaketa genomikoak egiteko aukera ematen du. DNA zati handiak txertatzeko eta ordezkatzeko eta geneak ezabatzeko aukera ematen du, eta mutazio puntualak sartzeko hedatu liteke. Tresna berri hauek guztiek M. pneumoniae-ren birulentzia-faktore ezagunak inaktibatzea ahalbidetu zuten eta txertoen txasis prototipoa eraiki zuten.
ATG-k txertoak ekoizteko proteina kimerikoetan sartzeko peptido hautagaien hautaketa osatu zuen; 44 Mycoplasma hyopneumoniaerentzat eta 23 Mycoplasma bovisentzat aukeratu ziren. Gainera, txerri ugalketa- eta arnas-sindromearen birusaren (PRRSV) 64 anduiaren analisiak peptido-mikroarrays bidez 20 peptido hautagai gehigarri hautatzea ahalbidetu zuen. Peptidoak 8 proteina kimerikotan konbinatu ziren M. hyopneumoniaerentzat, 6 M. bovisentzat eta 4 PRRSVrentzat.
MSDk zortzi animalia handi esperimentu egin zituen proiektuan sortutako txerto ezberdinak ebaluatzeko. Antigeno heterologoen adierazpena M. pneumoniae txasis atenuatu baten gainazalean, suerorik gabeko ingurunean hazita, segurua da elikagai-animalietan txerto inaktibatu gisa eta serokonbertsioa sortzen du jasandako antigeno guztientzat. Aurretiazko emaitzek ere adierazten dute xasisaren aldaerak seguruak izan litezkeela bizirik gabeko txerto gisa, bakterioak ezin baitira detektatu gorputzeko ataletan injekzio gunean ez den. Animalien esperimentu gehigarriak beharrezkoak izango lirateke txerto horien eraginkortasunaz ondorioztatzeko.
UCPH-k gizarte kezkari buruz egindako lanak ere egiaztatu du, Europan behi sintetikoen txertoaren erabileraren onarpen zabala dagoen arren, herrialdeen artean txerto horren pertzepzio nabarmen desberdinak daudela. Euren auto-hitzaldi jarduerei esker, gure ikertzaileei hausnartzen lagundu diete euren lana beste interes-talde garrantzitsu batzuek nola hauteman dezaketen.
Biofaction-ek mota askotako parte-hartze publikoak garatu zituen, zientzia-kafetegietan pertsonalki elkarreraginetatik hasita, institutuetako bisitak eta zientzia-komunikazio publikoko ekitaldietaraino, sareko jardueretara, hala nola bost karaktereko animazio bideoak, zientzia-dokumental labur bat eta "Battle for Cattle" zientzia-jokoa web eta gailu mugikorretarako.
Urtero, Mycoplasma espezieen infekzioek hegazti, behi eta txerrietan milioika dolarreko galerak eragiten dituzte AEBetan eta Europan. Ez dago maskotak, gizakiak eta baserriko animaliak infektatzen dituzten Mikoplasma askoren aurkako txerto eraginkorrik. Gainera, Mikoplasma gehienak zailak dira hazten, eta animalien seruma barne baliabide konplexuak behar dituzte. Horregatik, 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 Mycoplasma txasis unibertsal bat diseinatzea da, hainbat animalia ostalaritan txerto bakar edo anitz gisa inplementa daitekeena. Zehazki, proiektu honetan, Mycoplasma bi patogenoren aurkako txerto atenuatu edo inaktibatuen garapenean jarriko dugu arreta: M. hyopneumoniae (txerria) eta M. bovis (behiena), eta M. hyopneumoniae eta Zika sukarren sindromearen birusaren (PRSSV) (zerdiaren) aurkako txerto konbinatua.
Helburu orokor hori lortzeko, MycoSynVac proiektuak helburu zehatz hauek ditu: txertoen diseinua, txasisaren ingeniaritza eta eskala handiko ekoizpenaren optimizazioa, hori guztia garatutako teknologiaren etorkizuneko ustiapena kontuan hartuta eta biologia sintetikoak sor ditzakeen kezka etikoei aurre eginez.
Mikoplasmak horma zelularrik gabeko mikroorganismo txikienak dira. Zelula hormarik ezak antibiotiko arrunt askoren aurrean erresistenteak egiten ditu. Urtero, hegazti, behi eta txerrien mikoplasmaren infekzioek milioika dolarreko galerak eragiten dituzte AEBetan eta Europan. Gaur egun, M. hyopneumoniae-ren aurkako txertoak daude txerrietan eta M. gallisepticum eta M. synoviae hegaztietan.
Hala ere, ez dago txertorik maskotak, gizakiak eta baserriko animaliak (hau da, behietan M. bovis infekzioa) kutsatzen dituzten mikoplasma espezie askoren aurkako txertorik. Kasu askotan, mikoplasma espezieak nekez hazten dira hazten diren hazkuntza axenikoetan eta hazten direnek animalien seruma duen medio konplexu bat behar dute.
Txertorako mikoplasma espezieen eskala handiko ekoizpenean, animalien serumaren kostu altuaz gain, gai garrantzitsuena ekoizpen-prozesuaren erreproduzigarritasun handia eta animalien birusekin kutsatzeko aukera da. Horrek guztiak batera, Europako industriaren beharrak nabarmentzen ditu: i) euskarri definitua, errentagarria eta erreproduzigarria, animalien serumik gabekoa, eta ii) Mycoplasma espezieen aurkako txertaketa-prozesu batean erabil daitekeen txasis unibertsala, baita edozein patogenoren aurka ere.
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. Konparazio genomikoaren, modelizazio metabolikoaren eta genoma ingeniaritza arrazionalaren bidez, txerto-txasis bat sortuko dugu, industria-ekoizpen prozesu batean sartuko dena.
Prozesua animalien txertaketa munduko bigarren konpainiak (MSD) gidatuko du, baita peptidoen bistaratzean eta baheketan espezializatutako enpresa txiki eta ertain batek ere. Honek gure lanaren ustiapena eta komertzializazioa bermatuko ditu, Europak esparru honetan duen posizio pribilegiatuari eusten lagunduz. Gure azken helburua abeltzaintzako industriaren beharrak asetzea da, arazo etikoak eta aurreikus daitezkeen arriskuak landuz, eta herritarrentzako hezkuntza- eta dibulgazio-material eraginkorrak prestatuz.
MycoSynVac proiektua anbizio handikoa zen eta txertoak ekoizteko ikuspegi benetan berritzailea erabili zuen: M. pneumoniae-n oinarritutako txertaketa-txasis unibertsala, suerorik gabeko medio definitu batean hazkuntza eraginkor eta erreproduzigarria egiteko gai dena.
Partzuergoak Mikoplasma, modelizazioa, biologia sintetikoa, epitopo antigenikoak zehaztea, txertoen ekoizpena eta merkaturatzeari buruzko puntako ezagutza eta baliabideak bildu zituen, baita hedapena eta etika bezalako beste arlo garrantzitsu batzuk ere. Proiektuaren eragin nagusiak lau arlo nagusitan oinarritzen dira: biologia sintetikoa, industria-akademia harremanak, konpromiso publikoa eta berrikuntza gaitasuna Europa mailan. MycoSynVac-ek eragin positiboa izan zuen bazkide guztiengan:
- CRG-rako, MycoSynVac-ek Pulmobiotics izeneko spin-off enpresa bat sortzea erraztu zuen, gizakietan arnas gaixotasuna haizagailuarekin lotutako pneumonia (VAP) tratatzea helburu duena, xasisa entrega-sistema gisa erabiliz.
- MSD-k ATG-n garatutako teknologia berrietara sarbidea izan zuen, MSD-k MycoSynVac-ekin zerikusirik ez zuten ikerketarako erabiltzen zituena. Mikoplasmaren biologian eta biologia sintetikoan ere espezializazioa lortu zuten, MSDk txertoen merkatuan lidergoari eustea ahalbidetuz.
- INRAk bere lankidetza areagotu du animalien osasunaren sektoreko Europako laborategi eta enpres nagusiekin. Horrez gain, UCPH eta Biofaction-i esker gizarte-gaien inguruko kontzientzia handiagoa lortu zuten.
- WUR-k ostalariaren eta mikrobioen arteko elkarrekintzak ezagutu zituen eta bere posizioa indartu zuen nekazaritzako elikagaien eta osasunaren sektoreetan.
- ICLk bere biosegurtasun zirkuituen garapena patentatu zuen.
- ATG-k metodo berriak garatu zituen dentsitate handiko peptidoen mikroarrayetan azaleko antigeno eta proteina birikoen ehunka familia aztertzeko antigorputzen erantzunak epitopo onenak bilatzeko. MSD eta CRGrekin lankidetzak eta haien datu-multzoen integrazioari esker, esperientzia baliotsua lortu zuten datuen analisi-prozesuak planifikatzen, inplementatzen eta ebaluatzen.
- UCPHk konpetentziak garatu zituen Europan mugaz gaindiko gizarte-zientzien ikasketak egiteko eta bere ikuspegia zabaltzeko etika enpirikoa aplikatzeko.
- Biofaction-ek ikusgarritasun gehigarria lortu zuen (adibidez, zientzia-animazio-klipetarako eta zientzia-jokoen garapenerako) eta harreman osagarriak ezarri zituen zientzia-komunikaziorako kanaletarako (YouTube kanalak, podcastak, etab.).
- FUNDACIO CENTRE DE REGULACIO GENOMICA (CRG-CERCA)
Lotutako proiektuak
