Maize seeds as a production and delivery platform for HIV microbicides

Abstract

La infecció pel virus de la immunodeficiència humana (VIH), és un dels problemes sanitaris i de desenvolupament més greus del món actual. Evitar la infecció és una de les estratègies que podria ajudar a reduir l’expansió del virus. Els microbicides són una nova classe de fàrmacs que podrien ajudar a realitzar-ho. Alguns dels reptes a superar que podrien frenar el desenvolupament de microbicides efectius son: que les molècules resultants siguin efectives, que la producció es pugui ampliar ràpidament i que els costos de producció puguin ser reduïts. Un dels sistemes de producció més prometedors son les plantes, al ser un sistema econòmic i segur. La producció de proteïnes recombinants farmacèutiques en plantes s’anomena “molecular pharming”. El principal objectiu d’aquesta tesis és la producció, individual o combinada, de molècules microbicides en llavors de blat de moro per tal de desenvolupar una nova estratègia de producció mes econòmica aplicable als països en vies de desenvolupament. La bioseguretat i els temes relacionats amb la legislació relativa a cultius millorats genèticament també són una part important d’aquesta tesi, ja que frenen el desenvolupament i la comercialització global d’aquest tipus de cultius.

El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es en la actualidad uno de los problemas de salud pública más graves en el mundo. La aplicación de medidas preventivas para evitar la infección por VIH es la principal vía para reducir la expansión del virus. Los microbicidas son una nueva clase de productos antivirales de bajo coste que podrían ayudar a conseguirlo. Algunos de los obstáculos que pueden frenar el desarrollo de microbicidas son la viabilidad, el aumento de área de cultivo y los altos costes de producción. Se están evaluando muchas plataformas para la producción de microbicidas. Una de las más prometedoras son las plantas, ya que constituyen un sistema económico y seguro. A la producción de proteínas recombinantes farmacéuticas en plantas se le denomina “molecular pharming”. El principal objetivo de esta tesis es el estudio de la producción de moléculas microbicidas tanto a nivel individual (una sola molécula) como combinada (simultaneamente varias moléculas) en semillas de maíz con el fin de desarrollar una nueva estrategia mas económica capaz de evitar la infección por VIH en países en vías de desarrollo. La bioseguridad y los temas relacionados con la legislación relativa a cultivos mejorados genéticamente también son una parte importante de esta tesis, ya que limitan el desarrollo y la comercialización global de este tipo de cultivos.

HIV remains one of the world’s most serious health and development challenges. Preventing HIV infection is one of the strategies that could slow down the spread of the virus. Microbicides are a new class of products that could address this need. However, the feasibility of manufacturing, scalability, and cost are some of the challenges that can undermine the development of cost effective microbicides. One of the most promising production systems is plants because of cost benefits and biological safety. Production of medically important recombinant proteins in plants is known as molecular pharming. The focus of this thesis is the production of microbicide components individually or in combination in maize seeds in order to develop a novel and inexpensive strategy for the prevention of HIV infections in the developing world. I also discuss non-technical barriers to the adoption of GE crops in the European Union and their serious consequences.