https://frosthead.com

Forskere kaprede tobaksplanter til at fremstille malaria-stoffer

Malaria er en af ​​de moderne verdens mest presserende folkesundhedsudfordringer - en sygdom, der er endnu vanskeligere af, hvor svært det har vist sig at komme med og masseproducere nye behandlinger. Men nu kan et videnskabeligt gennembrud ændre dette. Forskere har lært, hvordan man hacker tobaksplanter for at fremstille den mest effektive anti-malariabehandling i mængder, der en dag kunne gøre stoffet mere tilgængeligt.

I ny forskning, der er offentliggjort i tidsskriftet Molecular Plant, afslører et internationalt team, hvordan de genetisk konstruerede tobaksplanter til at fremstille en forbindelse kaldet artemisinin. Forbindelsen findes i sød malurt eller Artemisia, en urt, der findes i Kina, Vietnam og dele af det østlige Afrika. Planten er længe blevet brugt i traditionel kinesisk medicin til behandling af feber, og i 1970'erne blev forbindelsen ekstraheret af Tu Youyou. Den kinesiske farmaceutiske forsker var en del af en forskningsgruppe, bestilt af formand Mao, for at finde malariabehandlinger for nordvietnamesiske soldater. Hun spekulerede på, om traditionelle lægemidler kunne løfte, og til sidst vandt en Nobelpris i medicin for sit arbejde.

Siden Youyou opdagelse er artemisinin blevet en anti-malarial superstjerne. Lægemidler, der indeholder forbindelsen, er den mest populære behandling mod malaria og anbefales af Verdenssundhedsorganisationen som den bedste tilgængelige behandling. Men der er et problem: Selvom forbindelsen eliminerer malaria fra en patients blodbane fuldstændigt inden for kun to dage, tager det lang tid at dyrke og er svært at dyrke nogle af de steder, hvor malaria er mest almindelig. Ligesom andre antimalaria-lægemidler som kinin, som endnu ikke er blevet syntetiseret kommercielt, er det svært at skabe i mængder, der er store nok til at sælge i de lande, der har mest brug for artemisinin, indtil nu.

Ved at indsætte generne af søde malurt i tobaks cellekerner, der let vokser på steder hvor malurt ikke er, var teamet i stand til at kapre plantens fotosyntetiske processer for at skabe artemisinin. Deres metode producerer ikke kun forbindelsen i en plante, der er hård nok til at modstå klimaet i steder som Indien og Afrika, hvor malaria er mest almindelig, men det producerer også forbindelsen hurtigere end malurt.

Da teamet fodrede artemisinin ekstraheret fra tobak til mus inficeret med malaria, var det mere effektivt end forbindelsen dyrket i malurt. Det tyder på, at det er muligt at grøfte processen med at dyrke malurt og udvinde forbindelsen helt kommercielt, skriver teamet.

Der er dog en udfordring: Tobak har et ry, når det kommer til folkesundheden, og det kan være svært at få folk til at spise eller indtage et stof, der stammer fra tobaksplanter. Men Henry Daniell, en biokemiker ved University of Pennsylvania, der var medforfatter til undersøgelsen, har potentielt en løsning: Hvorfor ikke bruge salat, der vokser hurtigt og billigt til at gøre det samme, som de har trukket med tobak?

”Det er klart, at det næste skridt er at tage dette til mennesker, ” fortæller han Smithsonian.com. Han siger dog, “FDA ville ikke godkende noget, der er fremstillet i tobak.” Daniell og samarbejdspartnere har bevist, at det er muligt at dyrke stoffer i salat - et system, der er let at skalere og som nu er testet i både hæmofiliemediciner og poliovaccine.

Daniell håber at vise, at det også er muligt for anti-malaria, og piggyback ud af eventuel fast-track godkendelse af den salat-producerede poliovaccine. Hvis teamet er i stand til at bevise, at deres metode fungerer med allerede godkendte medikamenter, bemærker han: ”Vi behøver ikke at gennemgå den omfattende godkendelsesproces.” Hvis det fungerer, siger han, kunne artemisinin dyrket af planter være på marked inden for de næste par år.

Uanset om der er salat eller tobak, kan det snart blive meget billigere at fremstille et lægemiddel, der kunne reducere de anslåede 438.000 mennesker om året, der dør af malaria. Produktion af malariamedicin vil sandsynligvis forblive kompliceret, især i betragtning af parasiternes uhyggelige evne til at mutere og blive resistente over for malaria-lægemidler. Men for at løse et svøbe, der tæller over 200 millioner mennesker hvert år, er menneskeheden nødt til at stole på ethvert værktøj i det anti-malariale arsenal - og hvis forskningen involverer kapring af en plante, der er kendt for at skade mere, end det hjælper, så meget des bedre.

Forskere kaprede tobaksplanter til at fremstille malaria-stoffer