Un equipo de biotecnólogos diseñó una estrategia para aumentar los niveles de artemisinina, un potente compuesto antimalárico que se produce de manera natural a través de un tipo de arbusto chino, según un estudio publicado hoy en la revista especializada Cell Press.
«Nuestra estrategia para la producción a gran escala de artemisinina satisfará la creciente demanda de este compuesto medicinal y ayudará a abordar este problema de salud mundial», señaló el autor principal del trabajo, Kexuan Tang, de la Universidad de Jiao Tong, en Shangai.
Actualmente, la baja cantidad del fármaco antipalúdico producida por el arbusto ajenjo dulce no satisface la demanda global, por lo que los investigadores desarrollaron estrategias de ingeniería metabólica destinadas a mejorar la expresión de los genes de la ruta biosintética de la artemisinina en esa planta.
Según la Organización Mundial de la Salud, la malaria afectó aproximadamente a 216 millones de personas en 91 países en 2016 y causó un estimado de 445.000 muertes en todo el mundo ese año solamente.
El mejor tratamiento disponible para la malaria, en particular para los casos causados por el parásito «P. falciparum», es la terapia de combinación basada en la artemisinina.
Además de su actividad antipalúdica, se han demostrado efectos terapéuticos de este compuesto contra el cáncer, la tuberculosis y la diabetes.
Sin embargo, el suministro de artemisinina es limitado debido a que este compuesto medicinal típicamente constituye solo entre el 0,1 % y el 1 % del peso de las hojas del ajenjo dulce.
Para abordar este problema, Tang y sus colaboradores generaron un ensamblaje de alta calidad del genoma del arbusto de 1,74 gigabases, que contiene 63.226 genes codificadores de proteínas, uno de los números más grandes entre las especies de plantas secuenciadas.
De hecho, tomó varios años completar esta secuencia del genoma debido a su gran tamaño y alta complejidad.
El estudio agregó una gran cantidad de información sobre Asteraceae, una de las familias más grandes de plantas que consta de más de 23.600 especies de hierbas, arbustos y árboles distribuidos por todo el mundo, incluidos muchos con considerable importancia medicinal, ornamental y económica.
Un importante impedimento para la explotación de los recursos de la familia Asteraceae en ciencias básicas y de reproducción ha sido la ausencia de secuencias de genoma de referencia, según los autores.
«Los datos del genoma del ajenjo dulce que proporcionamos aquí serán un activo valioso para la investigación biológica fundamental sobre la evolución de las plantas y otros temas, así como los programas de mejoramiento aplicados».
La secuencia proporcionó nuevos conocimientos sobre la ruta metabólica completa implicada en la biosíntesis de la artemisinina.
El análisis de los genes que codifican proteínas y los patrones de expresión génica revelaron las sofisticadas redes reguladoras subyacentes a la biosíntesis de la artemisinina.
Aprovechando estos hallazgos, Tang y su equipo enviaron muestras de semillas ricas en artemisinina a Madagascar, el país africano que más ajenjo dulce cultiva, para una prueba de campo.
Los biotecnólogos dijeron que esperan que su investigación «pueda mejorar el suministro mundial de artemisinina y reducir el precio de la fuente de la planta».
«Hemos propagado cientos de líneas de producción de alta artemisinina a través del corte y la selección, y hemos ampliado la producción de estas plantas. Esperamos que nuestras líneas transgénicas de alta artemisinina crezcan a una escala masiva», concluyó Tang. EFE