Учёные разработали метод получения лечебных вирусных наночастиц из живых растений без их уничтожения. Исследование опубликовано в журнале npj Science of Plants.
Технология основана на использовании апопласта — межклеточного пространства растения. Листья погружают в специальный раствор и создают вакуум, чтобы жидкость проникла в ткани, затем помещают в центрифугу и собирают раствор вместе с вирусными частицами. Сами растения при этом остаются живыми и пригодны для повторного использования. По сравнению с традиционным измельчением листьев новый метод оказался примерно в 200 раз чище — клеточные белки почти не попадают в образец. После дополнительной ультрафильтрации чистота препарата превышает 99%, что соответствует требованиям для медицинского применения.
В качестве объекта исследования выбран вирус мозаики вигны (CPMV). Он безопасен для человека, не размножается в клетках млекопитающих и обладает иммуномодулирующими свойствами. В экспериментах на животных, в том числе у собак с онкологическими заболеваниями, частицы на его основе стимулировали иммунную систему к борьбе с опухолями.
Учёные проверили работу технологии в условиях, близких к космическим: имитировали микрогравитацию, воздействие активных форм кислорода от космической радиации и температурные колебания. В условиях микрогравитации растения становились более компактными и приобретали почти шарообразную форму, что может быть удобно для космических теплиц с ограниченным пространством. Часть стрессовых факторов неожиданно улучшила производство: длительное воздействие активных форм кислорода повышало выход вируса, а повышенная температура, снижая общее количество частиц в тканях, увеличивала их концентрацию в апопласте и сокращала число примесей примерно на 80%.
Авторы считают, что подход может стать основой для автономного производства биопрепаратов в дальних космических экспедициях. Полёт к Марсу занимает около 200 дней, а многие лекарства в космосе теряют свойства быстрее, чем на Земле, что делает регулярное пополнение запасов практически невозможным. Помимо космоса, технология может применяться в удалённых районах и зонах стихийных бедствий.