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Los científicos crecen las plantas transgénicas para duplicar la producción de artemisinin para luchar contra malaria

Desde los tiempos antiguos, la humanidad ha utilizado las instalaciones para tratar enfermedades. Un ejemplo es el annua de la artemisia de la instalación, usado por más de 2.000 años en remedio chino tradicional para tratar fiebres intermitentes. Hoy en día, la molécula del artemisinin - el ingrediente activo sintetizado en los pelos microscópicos (trichomes) de esta instalación - es el componente principal de los tratamientos de la malaria por todo el mundo. De hecho, concedieron el científico chino Youyou Tu en 2015 con el Premio Nobel En el remedio para el descubrimiento del artemisinin y su uso en terapias contra malaria.

Sin importar la eficacia del artemisinin contra malaria y otras enfermedades causadas por los parásitos y a pesar de su potencial antitumores, su uso hace frente a un problema: el contenido inferior producido por la instalación y el alto costo de su síntesis química dan lugar a una droga escasa y costosa.

Ahora, un equipo de investigación internacional llevado por los investigadores del centro para la investigación en la genómica agrícola (RISCO) y Sequentia Biotech S.L. ha podido obtener, con la ingeniería genética, las instalaciones del annua de la artemisia que producen dos veces ḿas artemisinin. El trabajo, publicado hoy en el gorrón de la instalación, determina un gen implicado en la formación de trichomes de la instalación y en la síntesis de terpenos, tales como artemisinin. “Hemos descubierto que el gen AaMYB1 tiene una función doble: asciende la formación del trichome en las hojas y la síntesis del artemisinin dentro de los trichomes”, explica Soraya Pelaz, el investigador de ICREA en el RISCO y al autor mayor del artículo. “Manipulando este gen, hemos manejado crecer las instalaciones que contienen mucho más artemisinin que su salvaje-tipo contrapartes,” ella agregamos. La observación que los 90% de casos de la malaria y los 92% de muertes causadas por esta enfermedad ocurren en África subsahariana, de esto que encontraba podría ser un paso importante hacia reducir los costos de producción de una droga tan necesaria.

La instalación como fábrica

Este estudio es un ejemplo perfecto de la transferencia del conocimiento. Luis Matias-Hernández, primer autor del trabajo discutido, comenzó a estudiar la formación de trichomes en el thaliana modelo de Arabidopsis de la instalación cuando él era investigador postdoctoral en el grupo del RISCO llevado por Soraya Pelaz. El discernimiento detectado hizo que él piensa que la formación de trichomes se podría manipular en instalaciones con usos industriales. Por los últimos dos años, y las gracias a un Torres Quevedo contratan, Luis Matias-Hernández ha estado dirigiendo una línea de la investigación dirigida obteniendo las instalaciones de la artemisia que producen una gran cantidad de artemisinin en la barrena-fuera Sequentia Biotech, de la cual él guarda el colaborar con el RISCO.

“Uno de los objetivos principales de Sequentia Biotech es producir el artemisinin de la misma calidad pero en un más barato. Nuestra ambición es reducir el precio de la droga, así que puede ser accesible todo el mundo en el futuro”, subraya a Luis Matias-Hernández. “Queremos utilizar artemisia como fábrica barato natural para los antimalarials, y estamos probando diversas estrategias para hacerlo,” agrega al investigador.

Más allá del artemisinin

Colaborando con Peter E Brodelius, investigador en la universidad de Linnaeus en Suecia, los científicos podían determinar el gen AaMYB1 entre el arsenal de genes expresados en trichomes de la artemisia. En el RISCO, los investigadores diseñaron las plantas transgénicas que overexpressed este gen y encontraron que acumularon dosis más grandes del artemisinin que las instalaciones non-genetically modificadas.

Pero la investigación fue más lejos. Para confirmar el papel del gen AaMYB1 en la formación de trichomes de la instalación, los investigadores explorados para los genes similares en el thaliana modelo de Arabidopsis de la instalación y encontrados el gen AtMYB61. Cuando este gen overexpressed en la instalación modelo, también produjo una cantidad más alta de trichomes en sus hojas, demostrando que estos genes desempeñan un papel dominante en la formación de trichomes en especies evolutionarily distantes. Soraya Pelaz explica que “además de su papel en artemisia, la identificación de este gen puede también ser útil para otras instalaciones cuyos trichomes produzcan substancias del interés”. Luis Matias-Hernández agrega “allí es muchas instalaciones que producen substancias del interés en sus trichomes. Por ejemplo, el mentol y el thymol son terpenos producidos en los trichomes de la menta y del tomillo, respectivamente.”