En comparación con la viruela o la fiebre tifoidea, El paludismo está demostrando ser una de las enfermedades humanas más difíciles de erradicar, por lo que sigue siendo un peligro real y constante para casi la mitad de la población mundial. Hace veinte años, dos millones de personas mueren cada año en promedio a causa de la malaria, según la Organización Mundial de la Salud (OMS). A pesar de los numerosos avances en el tratamiento, Se notificaron 212 millones de casos solo en 2015 y se estima que 429, 000 personas murieron a causa de la enfermedad.
El tratamiento de primera elección para la malaria es la artemisinina, que se utiliza en la medicina china para tratar la fiebre y la inflamación, así como la malaria. Antes de 2001, Los funcionarios de atención médica de todo el mundo administraron el medicamento como un solo compuesto, pero esto permitió que los parásitos de la malaria se volvieran resistentes a los medicamentos. Científicos y profesionales médicos encontraron, sin embargo, que la artemisinina puede funcionar en combinación con otros dos tratamientos, mefloquina y clorproguanil, para atacar diferentes aspectos del parásito y finalmente desactivarlo. Según la OMS, El número de cursos de terapias combinadas a base de artemisinina adquiridas de los fabricantes aumentó a nivel mundial de 187 millones en 2010 a 311 millones en 2015.
Pero sigue existiendo un problema importante:el suministro de artemisinina no es estable ni suficiente, y como un resultado, el tratamiento sigue siendo caro.
¡Introduzca el ingenio y la innovación humanos!
Nueva investigación publicada en Fronteras en bioingeniería y biotecnología , "Producción estable del fármaco antipalúdico artemisinina en el musgo Physcomitrella patens ", demuestra que la artemisinina se puede producir rápidamente mediante musgo modificado genéticamente a escala industrial.
La artemisinina generalmente se deriva de la planta. Artemisia annua , una anual de verano con una temporada de crecimiento corta y conocida por los jardineros como ajenjo dulce. Debido a su compleja estructura, el fármaco es difícil y económicamente inviable de sintetizar químicamente. Otros investigadores han intentado bioingeniería de la artemisinina utilizando Nicotiana tobacum (plantas cultivadas de tabaco) o levadura, pero estos enfoques requirieron mucha más ingeniería que el análisis actual o dieron como resultado un producto semipuro.
Los investigadores introdujeron cinco genes responsables de biosintetizar el precursor de la artemisinina, ácido dihidroartemisínico, en el musgo Physcomitrella patens utilizando múltiples fragmentos de ADN. La conversión final de este ácido en artemisinina se produce por fotooxidación en la célula de musgo.
Porque musgo como planta no vascular, tiene una estructura tan simple que ofrece un entorno ideal para la ingeniería genética de fármacos. El musgo modificado genéticamente se cultivó en medios líquidos y sólidos bajo luz LED de 24 horas.
Después de solo tres días de cultivo, los investigadores tenían un producto inicial sustancial:0,21 mg / g de peso seco de artemisinina. Para el día 12, tenían la mayor acumulación de droga.
"Este musgo produce como una fábrica, "dijo Henrik Toft Simonsen, uno de los autores del artículo. "Produce artemisinina de manera eficiente sin la ingeniería precursora o la síntesis química posterior que requieren la levadura y el tabaco. Esto es lo que esperamos en la ciencia:una simple, solución elegante ".
Esta investigación también expande las fronteras de la biotecnología sintética al ofrecer una plataforma basada en plantas genéticamente robusta, que puede ampliarse para la producción industrial de otros complejos, alto valor, compuestos de origen vegetal. Porque P. patens utiliza la luz como fuente de energía, a la larga, más rentable que enfoques como la levadura, que debe ser alimentado con algún tipo de azúcar.
La producción de artemisinina a partir de musgo en biorreactores líquidos simples significa que la producción a escala industrial es fácilmente posible y rentable. Los siguientes pasos serían optimizar aún más el proceso, especialmente reduciendo los productos innecesarios y asegurando que el proceso metabólico sea lo más eficiente posible. También, si bien puede parecer extraordinario desarrollar un fármaco en tres a 12 días, en comparación, los microorganismos se pueden cultivar en cuestión de horas, dijo Simonsen. Las plantas simplemente tardan más en cultivarse que los microorganismos. Aún así, este enfoque tiene ahorros incorporados:el musgo no tiene que ser rediseñado cada vez; las células madre se pueden reutilizar.
"Será un gran día si los científicos pueden erradicar la malaria en todo el mundo, ", dijo Simonsen." Esta es una enfermedad que afecta de 200 a 300 millones de personas cada año. Es especialmente mortal para los niños ".
