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民及其珍貴的牲畜來說“易于消化”,也為沒有預算或無法獲得獸醫資源的國家進行全球貿易打開了大門。
除了可食用昆蟲疫苗,昆蟲細胞在疫苗制造領域的應用歷史則更為久遠,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的第一個人用疫苗——Cervarix上市,該產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,由四川大學華西醫院生物治療國家重點實驗室研發的中國首個昆蟲細胞生產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出高質量的重組疫苗蛋白,并進行純化精致,該技術易于快速與大規模生產疫苗投入市場。
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的開發,合成生物學正在“馴化”更復雜的生物系統,從細胞到昆蟲個體。