Метод производства самого эффективного средства против малярии разработан с помощью генной инженерии растений, артемизинин стал вырабатываться в листьях табака - Гранит науки - 2016-06-24

В природе артемизинин в небольших количествах производит трава под названием Artemisia annua, она же полынь однолетняя. Исследователи из Института молекулярной физиологии растений Макса Планка (Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology) в Германии – авторы статьи в журнале eLife -предложили новый путь производства предшественника артемизинина с высоким выходом продукта. Этот метод включает перенос метаболических путей – ряда реакций биосинтеза артемизининовой кислоты – из полыни в растение табака, культуру, отличающуюся обильной биомассой. «Малярия – жестокая тропическая болезнь, от которой ежегодно умирают по полмиллиона человек», - отметил в комментарии изданию Pharmaceutical Processing один из авторов работы Ральф Бок (Ralph Bock).

По его словам, «в обозримом будущем артемизинин остается самым мощным оружием в борьбе с малярией, но поскольку его выделяют из низкоурожайного растения, в настоящее время он слишком дорог для широкого применения пациентами в бедных странах. Производство артемизининовой кислоты в культуре с большим количеством листовой биомассы может стать стабильным и недорогим источником лекарства, которое сразу же станет доступно многим нуждающимся в нем», поясняет ученый. Свой подход к повышению производства артемизининовой кислоты авторы назвали COSTREL, это аббревиатура английского разъяснения «комбинаторная супертрансформация транспластомных реципиентных линий» («combinatorial supertransformation of transplastomic recipient lines»).

Первый этап описываемого процесса заключается в переносе генов, кодирующих ключевые ферменты биосинтеза артемизининовой кислоты, в геном хлоропластов табака. Таким образом получается транспластомное растение, то есть растение, у которого трансген находится в генетическом материале пластид, в данном случае, зеленых хлоропластов. Затем в выбранную линию транспластомного растения табака – в его ядерный геном - вносили дополнительные гены, которые кодируют факторы, повышающие уровень синтеза целевого продукта каким-то пока еще до конца невыясненным образом.

В полыни кислота синтезируется исключительно в железистых клетках, отсюда и низкий выход артемизинина, а линии табака COSTREL производят ее в хлоропластах, следовательно, во всем листе. Авторы создали 600 линий табака, несущих различные комбинации дополнительных генов. Из них были выбраны те, что производят наибольшее количество артемизининовой кислоты - до 120 милиграммов на килограмм биомассы. Кислота превращается в артемизинин в простых химических реакциях. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».