Модерните биотехнологии са на път да се справят и с маларията

През 2015 година Нобеловата награда за Физиология или медицина бе дадена за откритието на артемизинин – биоактивно вещество с растителен произход, което е животоспасяващо при лечението на малария. Но много хора, които се нуждаят от лeкарството, нямат достъп до него. Една от причините е, че е трудно  отглеждането на растението, което е източник. Наскоро учени демонстрираха, че модифицирани тютюневи растения могат да произвеждат съединението в терапевтични количества. Проучването е публикувано на 20 октомври в журнала Molecular Plant.

Артемизининът третира маларията по-бързо, от което и да е друго лекарство. То може да пречисти кръвоносната система от патогена в рамките на 48 часа.

Маларията засяга повече от 200 милиона души всяка година според СЗО и убива повече от 400 000 – основно в Африка и Азия. Повечето от живущите в засегнатите региони нямат достъп или не могат да си позволят артемизинин (в България цената достига 100 и повече лева). Високата цена на лекарството се дължи основно на екстракционния процес и на факта, че е много трудно култивирането на Artemisia annua – растението продуцент на активното вещество. Напредъкът в синтетичната биология дава възможност лекарството да се продуцира от дрожди, но този процес е трудно да се пренесе в по-големи мащаби.

По-ранни проучвания са разглеждали възможността съединението да се продуцира в тютюн – растение, което е относително лесно се поддава на генетично манипулиране и расте без проблеми в райони, в които маларията върлува. Но добивите на артемизинин чрез тези растения винаги е бил нисък.

В настоящото проучване екипът от изследователи докладва, че чрез тяхната техника са успели да увеличат продукцията на субстанцията в тютюневи растения: първо са създали растения, които съдържат модифицирани хлоропласти, а по-късно са вкарали гени и в геномната ДНК на растителните клетки – двойно модифициране. Хлоропластите също имат собствен, но полуавтономен геном, който също може да бъде модифициран, за да синтезира лекарството.

Екстракт от растенията доказано спира растежа и прогресията на патогена и инфектираните с него еритроцити in vitro. Мишки, които са били заразени с Plasmodium berghei (един от причинителите на малария), са били хранени с цели клетки от ГМ растението. Учените установяват, че интактният растителен материал е бил по-ефикасен при справянето с паразита, отколкото чистият артемизинин. Това най-вероятно се дължи на факта, че растителните клетки играят ролята на капсула, която предпазва лекарството от деградация от ензимите и киселата среда в стомаха.

Но учените отбелязват, че едва ли биха убедили хората да ядат тютюн. Затова те планират да създадат ГМ маруля, която продуцира артемизинин. Листата на зеленчука могат да бъдат лиофилизирани до фин прах, който да бъде поставен в капсули, което е един евтин начин за доставяне на лекарството до болните.

В бъдеще много растителни вещества и лекарства ще се продуцират в ГМ растения и микроорганизми, за да се увеличи добивът, редуцира цената, а крайната цел е да са по-достъпни за нуждаещите се.

Хареса ли ти тази статия? Може да подкрепиш biologist чрез Patreon!