Табачные растения производят лекарство от малярии в высоких дозах
Исследователи продемонстрировали, что табачные растения можно генетически модифицировать для производства артемизинина — ключевого препарата против малярии — в терапевтических количествах. Исследование опубликовано 20 октября в журнале Molecular Plant.
Проблема доступности артемизинина
- Малярией ежегодно заражаются более 200 миллионов человек, она уносит более 400 000 жизней.
- Артемизинин, за открытие которого была присуждена часть Нобелевской премии 2015 года, быстро очищает кровь от патогена, но остаётся недоступным для многих из-за высокой стоимости.
- Высокая цена обусловлена сложностью выращивания исходного растения Artemisia annua в малярийных регионах и трудностями масштабирования производства с помощью дрожжей.
Новый подход с табаком
Учёные использовали двойной трансформационный подход:
- Сначала были созданы растения с трансгенными хлоропластами.
- Затем в те же растения были вставлены гены в ядерный геном. Это позволило рационализировать экспрессию генов биосинтетического пути в разных компартментах клетки и достичь максимального выхода артемизинина.
Эффективность доказана in vitro и in vivo
- Экстракт из модифицированных растений останавливал рост инфицированных патогеном эритроцитов in vitro.
- Целые клетки растений, скормленные мышам, заражённым Plasmodium berghei, значительно снижали уровень паразита в крови.
- Цельный растительный материал оказался эффективнее чистого артемизинина, так как клеточная оболочка защищала соединение от деградации пищеварительными ферментами.
Планы на будущее
Поскольку употребление в пищу табака малопривлекательно, учёные планируют перенести технологию на салат-латук. Растения с артемизинином можно будет лиофилизировать, измельчать в порошок и помещать в капсулы для экономичной доставки препарата.