引起霍亂的細菌感染腸道,並使受害者的糞便帶血。每年在非洲、印度和俄羅斯等地約發生20萬例病例。引起霍亂的微生物——霍亂弧菌——透過水和未清洗的食物在宿主之間傳播,可以在其中存活近一週。疫苗是存在的,但提供的保護期很短;有些疫苗從在工業大桶中釀造到注射到患者體內都需要冷藏。現在,日本研究人員創造了一種可以作為疫苗的大米品種,並且在室溫下可以儲存一年半以上。
東京大學的免疫學家清野宏及其同事將負責產生霍亂毒素的微生物的遺傳物質插入到水稻植株中,水稻的基因組最近已被測序。這些植物產生了毒素,當將稻米餵給小鼠時,它們引發了對引起腹瀉的細菌的免疫力。“我們正在考慮將大米作為一種新的疫苗生產和儲存系統,以及天然的疫苗遞送載體,”清野說。“在大米中表達的疫苗,或基於大米的疫苗,將成為一種新的疫苗生產和遞送到消化道的形式,以啟動抗原特異性粘膜和全身免疫反應。”
與傳統疫苗相比,大米具有幾個優勢:它不需要針頭、純化或冷藏。事實上,研究人員在《美國國家科學院院刊》上報告稱,大米在室溫下儲存18個月後仍然有效,並且疫苗在暴露於胃酸時不會溶解。但免疫反應本身將需要定期更新。“口服加強劑對於誘導抗原特異性免疫反應應該是必要的,”清野指出。
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由於稻米顆粒中疫苗的含量各不相同——每粒種子大約30微克——需要製造某種藥丸來確保人們獲得適當的劑量。水稻植株也必須在嚴格控制的條件下種植,以確保適當的疫苗生產。“我們沒有任何計劃以蒸米飯的形式來遞送疫苗,”清野說。“基於大米的疫苗粉末形式將以片劑或膠囊形式給藥。”
研究人員指出,由於水稻植株不像其他一些轉基因作物(玉米、小麥、番茄)那樣廣泛地散播花粉,並且被廣泛種植(不像生產疫苗的香蕉和土豆),因此它們汙染正常作物的風險較低,並且具有更廣泛的用途。清野補充說,這種基於大米的疫苗不必止步於霍亂。相同的技術可以用於創造含有針對流感、肉毒桿菌或炭疽等疾病的保護作用的稻米顆粒。也許有一天,格言會變成:一日一碗米飯,遠離針筒。