昆蟲疫苗,即對昆蟲進行基因改造以加入病毒刺突蛋白基因序列,作為牛和其他動物的一種疫苗接種。目前該技術(shù)還處于實驗室驗證階段,理論上這種新的傳遞載體可作為人畜共患病的預(yù)防手段,操作也十分簡單,原理類似于可食用的植物疫苗。
只需將基因編輯過的昆蟲添加到動物食物中,讓動物照常進食,即可完成疫苗接種。這種具有成本效益的解決方案對于世界各地的農(nóng)民及其珍貴的牲畜來說“易于消化”,也為沒有預(yù)算或無法獲得獸醫(yī)資源的國家進行全球貿(mào)易打開了大門。
除了可食用昆蟲疫苗,昆蟲細胞在疫苗制造領(lǐng)域的應(yīng)用歷史則更為久遠,2009年FDA批準了在昆蟲細胞中使用桿狀病毒作為表達載體生產(chǎn)的第一個人用疫苗——Cervarix上市,該產(chǎn)品是一種用于對抗人乳頭瘤病毒(HPV)16和18型L1蛋白感染的病毒樣顆粒(VLP)疫苗。
2020年8月,由四川大學華西醫(yī)院生物治療國家重點實驗室研發(fā)的中國首個昆蟲細胞生產(chǎn)的重組蛋白新冠疫苗獲臨床試驗許可,該疫苗利用昆蟲細胞在培養(yǎng)液中大量繁殖,將新冠病毒的基因引入昆蟲細胞,該細胞作為工廠生產(chǎn)出高質(zhì)量的重組疫苗蛋白,并進行純化精致,該技術(shù)易于快速與大規(guī)模生產(chǎn)疫苗投入市場。
相比合成生物學常用的細菌、酵母等底盤細胞,昆蟲細胞的基因組更為復(fù)雜,操作難度較大,但隨著人們對于各類昆蟲基因組的完全解析以及基因編輯技術(shù)的開發(fā),合成生物學正在“馴化”更復(fù)雜的生物系統(tǒng),從細胞到昆蟲個體。