GreenOralVax reúne uma equipa que acredita que vesículas extracelulares (VEs) constituem uma alternativa biológica eficiente para o transporte protegido de proteínas. O objetivo do GreenOralVax é, portanto, desenvolver vacinas orais eficazes e seguras para a imunização de uma espécie aquícola economicamente relevante, o robalo-europeu, através da utilização de VEs derivadas de bactérias não patogénicas (cianobactérias) como veículos de administração de antigénios.

Com uma procura cada vez maior de produtos do mar que não pode ser satisfeita apenas pelas pescas, está a ser exercida uma pressão crescente sobre a aquicultura. O robalo é um peixe marinho importante na aquacultura mediterrânica, com elevado impacto económico. No entanto, doenças infecciosas, tais como a vibriose, a fotobacteriose ou a tenacibaculose, constituem grandes obstáculos que limitam a produtividade do robalo. Para atingir o objetivo de uma elevada produção, o uso de produtos químicos e antimicrobianos é prática comum. No entanto, esses produtos químicos podem ter graves impactos prejudiciais no ambiente, e os antibióticos podem resultar em resistência bacteriana.
Para promover estratégias seguras e eficazes de crescimento dos peixes, são necessárias novas abordagens para salvaguardar o seu bem-estar, assim como os interesses dos produtores e dos consumidores. A vacinação é, de longe, a solução mais eficaz e ecológica contra as doenças infecciosas. Dependendo da idade e do tamanho dos peixes, as vacinas comerciais são administradas por via oral, por imersão ou por injeção, por via intraperitoneal ou intramuscular. Embora a proteção seja geralmente mais elevada com a vacinação por injeção, não há dúvida de que, no que diz respeito ao bem-estar animal e aos custos de manuseamento, a vacinação por via mucosa, e em particular a via oral, seja o método ideal de administração da vacina. Neste contexto, GreenOralVax surge para implementar um novo sistema de transporte de proteínas baseado em VEs de cianobactérias de tamanho nanométrico, uma tecnologia proprietária desenvolvida pelos membros da equipa, para administrar antigénios por via oral ao robalo.

As VEs bacterianas são nanoestruturas esféricas de dupla camada libertadas pelo invólucro celular bacteriano. Contêm naturalmente proteínas, de membrana e solúveis, lípidos e até metabolitos. A libertação de VEs por células bacterianas representa um mecanismo de secreção amplamente ignorado, no qual moléculas biologicamente ativas podem ser transportadas para alvos distantes de forma protegida. Como as VEs bacterianas são estruturas discretas e altamente resistentes, têm sido testadas aplicações biotecnológicas, incluindo, por exemplo, o transporte de antigénios imunogénicos e a administração de fármacos.
As cianobactérias (CB) são um grupo de bactérias não patogénicas e notavelmente diversificado, capaz de produzir energia química através da captação da energia solar, o que tem atraído uma atenção crescente. As CB estão a ser amplamente modificadas para se tornarem fábricas celulares microbianas sustentáveis.
Trabalhos anteriores realizados por membros da equipa demonstraram que as VEs cianobacterianas são biocompatíveis com peixes e que as CB são passíveis de modificação para a expressão de proteínas heterólogas e o seu carregamento em vesículas. Demonstrámos também que as VEs cianobacterianas com carga proteica personalizada ajudam a manter a atividade da proteína heteróloga e que as VEs podem ser ingeridas por peixes, acumulando-se no trato gastrointestinal. Além disso, demonstrámos que a injeção intraperitoneal em robalo com VEs cianobacterianas carregadas com uma proteína repórter estimula a produção de imunoglobulinas.

GreenOralVax utilizará bactérias fotossintéticas autossuficientes para fornecer repetidamente o antigénio desejado, empacotado num ambiente protetor, sem matar a cianobactéria produtora. A implementação bem-sucedida do GreenOralVax terá um forte impacto na redução da suscetibilidade dos peixes a doenças, diminuindo a mortalidade dos peixes e, em última análise, minimizando as restrições ao desenvolvimento do setor de cultura de robalo impostas por surtos de doenças. Assim, GreenOralVax está em conformidade com os Objetivos 2 e 14 da Agenda 2030 da ONU, uma vez que oferecerá uma alternativa para a utilização sustentável dos recursos marinhos, incluindo a gestão da aquacultura. Em suma, a tecnologia desenvolvida tem valor comercial e pode proporcionar benefícios sociais significativos.