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Os cientistas crescem plantas transgénicas para dobrar a produção de artemisinin para lutar contra a malária

Desde os tempos antigos, a humanidade usou plantas para tratar doenças. Um exemplo é o annua da artemísia da planta, usado por mais de 2.000 anos na medicina chinesa tradicional para tratar febres intermitentes. Hoje em dia, a molécula do artemisinin - o ingrediente activo sintetizado nos cabelos microscópicos (trichomes) desta planta - é o componente principal de tratamentos da malária no mundo inteiro. De facto, o cientista chinês Youyou a Turquia foi concedido em 2015 com o prémio nobel na medicina para a descoberta do artemisinin e sua aplicação nas terapias contra a malária.

Apesar da eficácia do artemisinin contra a malária e das outras doenças causadas por parasita e apesar de seu potencial antitumoroso, seu uso enfrenta um problema: o baixo índice produzido pela planta e o custo alto de sua síntese química conduzem a uma droga escassa e cara.

Agora, uma equipa de investigação internacional conduzida por pesquisadores do centro para a pesquisa na genómica agrícola (PENHASCO) e Sequentia Biotech S.L. puderam obter, com a genética, as plantas do annua da artemísia que produzem duas vezes mais artemisinin. O trabalho, publicado hoje no jornal da planta, identifica um gene envolvido na formação de trichomes da planta e na síntese dos terpenos, tais como o artemisinin. “Nós descobrimos que o gene AaMYB1 tem uma função dupla: promove a formação do trichome nas folhas e a síntese do artemisinin dentro dos trichomes”, explica Soraya Pelaz, pesquisador de ICREA no PENHASCO e o autor superior do artigo. “Manipulando este gene, nós controlamos crescer as plantas que contêm muito mais artemisinin do que seu selvagem-tipo contrapartes,” ela adicionamos. Notar que 90% de casos da malária e 92% das mortes causadas por esta doença ocorrem em África subsariana, isto que encontra poderia ser uma etapa principal para a diminuição dos custos de gastos de fabricação de uma droga tão necessária.

A planta como uma fábrica

Este estudo é um exemplo perfeito de transferência do conhecimento. Luis Matias-Hernández, primeiro autor do trabalho discutido, começou a estudar a formação de trichomes no thaliana modelo de Arabidopsis da planta quando era um pesquisador pos-doctoral no grupo do PENHASCO conduzido por Soraya Pelaz. A introspecção adquirida fê-lo pensar que a formação de trichomes poderia ser manipulada nas plantas com aplicações industriais. Por os dois anos passados, e os agradecimentos a um Torres Quevedo contratam, Luis Matias-Hernández tem dirigido uma linha de pesquisa visada obtendo as plantas da artemísia que produzem grandes quantidades de artemisinin na rotação-para fora Sequentia Biotech, de que se mantem colaborar com o PENHASCO.

“Um dos objectivos principais de Sequentia Biotech é produzir o artemisinin da mesma qualidade mas em um mais barato. Nossa ambição é reduzir o preço da droga, assim que pode ser acessível a todos no futuro”, sublinha Luis Matias-Hernández. “Nós queremos usar a artemísia como uma fábrica barata natural para antimaláricos, e nós estamos testando estratégias diferentes para fazê-la,” adiciona o pesquisador.

Além do artemisinin

Colaborando com o Peter E Brodelius, pesquisador na universidade de Linnaeus na Suécia, os cientistas podiam identificar o gene AaMYB1 entre a disposição de genes expressados em trichomes da artemísia. No PENHASCO, os pesquisadores projectaram as plantas transgénicas que overexpressed este gene e encontraram que acumularam doses maiores do artemisinin do que plantas non-genetically alteradas.

Mas a investigação foi mais. Para confirmar o papel do gene AaMYB1 na formação de trichomes da planta, os pesquisadores procurarados por genes similares no thaliana modelo de Arabidopsis da planta e encontrados o gene AtMYB61. Quando este gene overexpressed na planta modelo, igualmente produziu uma quantidade mais alta de trichomes em suas folhas, demonstrando que estes genes jogam um papel chave na formação de trichomes em espécies evolutionarily distantes. Soraya Pelaz explica que “além do que seu papel na artemísia, a identificação deste gene pode igualmente ser útil para outras plantas cujos os trichomes produzem substâncias do interesse”. Luis Matias-Hernández adiciona “lá é muitas plantas que produzem substâncias do interesse em seus trichomes. Por exemplo, o mentol e o thymol são terpenos produzidos nos trichomes da hortelã e do tomilho, respectivamente.”