Gli adiuvanti sono sostanze che potenziano gli effetti di farmaci e vaccini. Il QS-21, un coadiuvante particolarmente efficace, viene attualmente ottenuto dalla corteccia dell'albero della saponaria. Poiché vi sono preoccupazioni sulla sostenibilità di questo metodo di produzione, le aziende hanno cercato a lungo di produrre QS-21 in sistemi di espressione alternativi come il lievito o le piante di tabacco. Poiché la molecola ha una struttura molto complessa, finora non ha funzionato.

Gli scienziati del John Innes Center guidati da Anne Osbourn sono ora riusciti a produrre il componente chiave di molti vaccini nelle piante di tabacco. Secondo la loro pubblicazione sulla rivista Nature Chemical Biology, hanno utilizzato la sequenza genomica recentemente decifrata dell'albero cileno della corteccia di sapone (Quillaja saponaria) per identificare 70 geni responsabili della formazione della molecola QS-21 nell'albero.

Utilizzando tecniche di espressione transitoria sviluppate presso il John Innes Centre, il team ha ricostituito il percorso chimico in una pianta di tabacco, dimostrando per la prima volta la produzione “esente dall’albero” di questo composto molto apprezzato.

I ricercatori hanno poi trasferito i geni alle piante di tabacco, che hanno poi prodotto l’adiuvante. Questo è il primo tentativo in cui QS-21 è stato prodotto in un sistema di espressione eterologa. Gli adiuvanti dei vaccini sono immunostimolanti che innescano la risposta dell'organismo al vaccino e sono un ingrediente chiave dei vaccini umani contro l'herpes zoster, la malaria e altri in fase di sviluppo. Inoltre, QS-21 e QS-7 sono inclusi in un mix complesso di saponine formulato come adiuvante Matrix-M nel vaccino Novavax COVID 19.

"Il nostro studio apre opportunità senza precedenti per la bioingegneria degli adiuvanti dei vaccini. Ora possiamo studiare e migliorare questi composti per promuovere la risposta immunitaria umana ai vaccini e produrre QS-21 in un modo che non dipenda dall’estrazione dall’albero della corteccia di sapone".

Secondo i ricercatori, la svolta scientifica consente una comprensione più profonda della molecola e del suo funzionamento. Lo studio costituisce quindi la base per la produzione su scala industriale dell’adiuvante QS-21.