Desde la antigüedad, la humanidad ha usado plantas para tratar enfermedades. Un ejemplo es la planta Artemisia annua utilizado durante más de 2.000 años en la medicina tradicional china para tratar las fiebres intermitentes. Hoy en día, la molécula de artemisinina, el ingrediente activo sintetizado en los pelos microscópicos tricomas de esta planta, es el componente principal de los tratamientos contra la malaria en todo el mundo.De hecho, el científico chino Youyou Tu fue galardonado en 2015 con el Premio Nobel de Medicina por el descubrimiento de la artemisinina y su aplicación en terapias contra la malaria.
Independientemente de la efectividad de la artemisinina contra la malaria y otras enfermedades causadas por parásitos y, a pesar de su potencial antitumoral, su uso enfrenta un problema: el bajo contenido producido por la planta y el alto costo de su síntesis química dan como resultado un medicamento escaso y costoso.
Ahora, un equipo de investigación internacional dirigido por investigadores del Centro de Investigación en Genómica Agrícola CRAG y Sequentia Biotech SL ha podido obtener, mediante ingeniería genética, Artemisia annua plantas que producen el doble de artemisinina. El trabajo, publicado hoy en El diario de la planta , identifica un gen involucrado en la formación de tricomas de plantas y en la síntesis de terpenos, como la artemisinina. "Hemos descubierto que el gen AaMYB1 tiene una doble función: promueve la formación de tricomas en las hojas y la síntesis de artemisinina dentro de los tricomas", explica Soraya Pelaz, investigadora de ICREA en CRAG y autora principal del artículo." Al manipular este gen, hemos logrado cultivar plantas que contienen mucha más artemisinina que sus contrapartes de tipo salvaje ", agrega. Señalando que el 90% deLos casos de malaria y el 92% de las muertes causadas por esta enfermedad ocurren en África subsahariana, este hallazgo podría ser un paso importante hacia la reducción de los costos de producción de un medicamento tan necesario.
La planta como fábrica
Este estudio es un ejemplo perfecto de transferencia de conocimiento. Luis Matias-Hernández, primer autor del trabajo discutido, comenzó a estudiar la formación de tricomas en la planta modelo Arabidopsis thaliana cuando era investigador postdoctoral en el grupo CRAG dirigido por Soraya Pelaz. La información adquirida le hizo pensar que la formación de tricomas podría manipularse en plantas con aplicaciones industriales. Durante los últimos dos años, y gracias a un contrato de Torres Quevedo, Luis Matias-Hernández ha estado dirigiendo una línea de investigación dirigida a obtener Artemisia plantas que producen grandes cantidades de artemisinina en la spin-out Sequentia Biotech, de la que sigue colaborando con CRAG.
"Uno de los objetivos principales de Sequentia Biotech es producir artemisinina de la misma calidad pero a un costo menor. Nuestra ambición es reducir el precio del medicamento, para que pueda ser accesible para todos en el futuro", subraya LuisMatias-Hernández "Queremos usar Artemisia como una fábrica natural de bajo costo para antipalúdicos, y estamos probando diferentes estrategias para hacerlo ", agrega el investigador.
más allá de la artemisinina
En colaboración con Peter E Brodelius, investigador de la Universidad de Linnaeus en Suecia, los científicos pudieron identificar el gen AaMYB1 entre la variedad de genes expresados en Artemisia tricomas. En CRAG, los investigadores diseñaron plantas transgénicas que sobreexpresaban este gen y descubrieron que acumulaban dosis mayores de artemisinina que las plantas no modificadas genéticamente.
Pero la investigación fue más allá. Para confirmar el papel del gen AaMYB1 en la formación de tricomas de plantas, los investigadores buscaron genes similares en la planta modelo Arabidopsis thaliana y encontró el gen AtMYB61. Cuando este gen se sobreexpresó en la planta modelo, también produjo una mayor cantidad de tricomas en sus hojas, lo que demuestra que estos genes juegan un papel clave en la formación de tricomas en especies evolutivamente distantes. Soraya Pelazexplica que "además de su papel en Artemisia , la identificación de este gen también puede ser útil para otras plantas cuyos tricomas producen sustancias de interés ". Luis Matias-Hernández agrega" Hay muchas plantas que producen sustancias de interés en sus tricomas. Por ejemplo, el mentol y el timol son terpenosproducido en los tricomas de menta y tomillo, respectivamente "
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Materiales proporcionado por Centro de Investigación en Genómica Agrícola . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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