Fondazione CARIPLO
Bandi 2005
PRE-PROPOSTA PER IL BANDO
“PROMUOVERE LA RICERCA SCIENTIFICA E TECNOLOGICA
IN TEMA DI SALUTE E SCIENZE DELLA VITA”
TEMA DI RICERCA:
genomica e proteomica per la prevenzione e la diagnosi precoce delle
malattie;
X
studi sperimentali basati su metodologie che prevedano l’utilizzo delle
cellule staminali, escluse quelle staminali embrionali umane, in relazione alla
riparazione tessutale
.
TITOLO DEL PROGETTO: “Produzione in piante ogm di vaccini contro il virus HIV e
contro il melanoma”
AREA DISCIPLINARE DEL PROGETTO: 7
RESPONSABILE SCIENTIFICO: prof. Francesco Sala, Dipart. Biologia
ALTRI PARTECIPANTI UNIMI (nome e struttura di appartenenza):
Dott. Stefano Castiglione, ricercatore confermato, Dipart. Di Biologia
Dott. Raffaella Greco, assegno di ricerca post-dottorato Unimi
PARTECIPANTI DI ALTRI ENTI (nome e struttura di appartenenza):
Dr. Monica Sala, Institut Pasteur, Unité de Rétrovirologie Moléculaire, Paris, France
Dr. Marie Michel, Institut Pasteur, Unité de Rétrovirologie Moléculaire, Paris, France
DURATA DEL PROGETTO: 2 anni
COSTO COMPLESSIVO DEL PROGETTO: 360.000 Euro totali per 2 anni
IMPORTO RICHIESTO ALLA FONDAZIONE: 140.000 Euro totali per 2 anni
PUBBLICAZIONI RECENTI DEL GRUPPO DI RICERCA (max 5):
1. Sala F, Rigano MM, Barbante A, Basso B, Walmsley AM, Castiglione S (2003)
“Vaccine antigene production in transgenic plants: strategies, gene constructs and
perspectives” Vaccine 21: 803-808.
2. Rigano M, Sala F, Arntzen CJ, Walmsley AM (2003) “Targeting of plant-derived
vaccine antigens to immunoresponsive mucosal sites” Vaccine 21: 809-811.
3. Rigano MM, Alvarez ML, Pinkhason J, Jin Y, Sala F, Arntzen CJ, Walmsley AM
(2004) Production of a fusion protein consisting of the enterotoxigenic Escherichia coli
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heat-labile toxin B subunit and a tuberculosis antigen in Arabidopsis thaliana. Plant
Cell Reports 22 (7): 502-508.
4. Labra M, Vannini C, Grassi F, Bracale M, Basso B, Sala F (2004) Genomic stability in
Arabidopsis thaliana transgenic plants obtained by “floral dip”. Theoretical Applied
Genetics, 109: 1512-1518
5. Centlivre M, Sommer P, Michel M, Tsong Fang R, Gofflo S, Villadeau J, Schmitt N,
Thierry F, Hurrel B, Wain-Hobson S, Sala M (2005) “HIV-1 clade promoters strongly
influence spatial and temporal dynamics of viral replication in vivo” J. Clinical
Investigation 115: 348-358.
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DESCRIZIONE DEL PROGETTO (analisi del bisogno, obiettivi scientifici, piano di
intervento, piano finanziario, organizzazione; max 3500 caratteri spazi inclusi):
Descrizione: Si intende produrre, in piante ogm, vaccini preventivi/terapeutici contro il virus
HIV e contro il melanoma. La ricerca si svilupperà in collaborazione con l’Institute Pasteur di
Parigi, che fornirà le sequenze di DNA codificanti per epitopi con attivita’ immunogenica, ne
isolerà altre con caratteristiche diversificate e saggerà successivamente, in cavia, scimpanzè ed
uomo, l’efficacia vaccinogena delle molecole prodotte in pianta. L’Università di Milano
integrerà le sequenze fornite dal Pasteur nei cromosomi di cellule vegetali, differenzierà piante
dalle cellule ogm e verificherà in esse la sintesi dei peptidi codificati dal DNA esogeno. Questi
ultimi saranno parzialmente purificati ed inviati ai colleghi del Pasteur per i test di attività
immunogena contro il virus HIV e contro il tumore.
Rilevanza del progetto: I vaccini proposti in questa ricerca sono progettati per essere prodotti in
piante coltivate in serra, ed essere somministrati per via orale dopo parziale purificazione. La
somministrazione per via orale permetterà di stimolare una prima reazione immunitaria a livello
delle mucose intestinali ed una successiva a livello sistemico.
I vaccini in piante ogm permetteranno di abbattere i costi di produzione sino ad un centesimo
rispetto ai costi dei vaccini tradizionali, di evitare l’uso di siringhe e di mantenere e trasportare il
vaccino a temperatura ambiente. Inoltre le piante che producono vaccini potranno essere
moltiplicate, trasportate e conservate sotto forma di semi. La produzione di vaccini in cellule
vegetali consentirà di prevenire eventuali rischi di infezione da patogeni, rendendoli più sicuri
per l’uomo.
Tutto ciò rende i vaccini prodotti in pianta di grande interesse per programmi di vaccinazione di
massa, soprattutto nei paesi poveri, e per la prevenzione del bioterrorismo.
Sicurezza ambientale delle piante ogm: La coltivazione delle piante ogm avverrà in serre a
contenimento sia nella fase sperimentale, sia per scopi commerciali. Le piante che produrranno
vaccini non ricadranno dunque sotto le restrittive leggi oggi in vigore per il rilascio ambientale di
piante ogm.
Temporizzazione: L’Institute Pasteur fornirà le sequenze di DNA che codificano per gli epitopi,
preventivamente saggiati per l’immunogenicità contro il virus HIV o il melanoma. L’Università
di Milano inserirà queste sequenze in vettori plasmidici per la trasformazione delle piante. Nei 2
anni del progetto, la ricerca presso l’Università di Milano prevede: (a) preparazione dei vettori,
ottimizzando il livello di espressione in comparti specifici della cellula vegetale; (b) loro
trasferimento in piante di tabacco e arabidopsis mediante infezione con Agrobacterium
tumefaciens; (c) selezione delle piante trasformate che accumulino alti livelli del potenziale
vaccino; (d) loro crescita e moltiplicazione in serra; (e) analisi del prodotto proteico finale e
messa a punto di metodologie per la sua parziale purificazione. I peptidi purificati saranno
saggiati dai ricercatori dell’Institute Pasteur in cavia, scimpanzè ed uomo per verificarne
l’attività immunogena contro il virus HIV e contro il melanoma.
Giustificazione dei costi del progetto: Il finanziamento richiesto intende coprire parzialmente
le spese di ricerca da svilupparsi presso l’Università di Milano. La preliminare selezione degli
epitopi con caratteristiche immunogene, e le successive prove su cavie, scimpanzé ed uomo
saranno a carico dell’Institute Pasteur, che prevede un suo costo di 120.000 Euro.
