Ученые модифицировали помидор для производства лекарства L-DOPA от болезни Паркинсона
Ученые генетически модифицировали помидор для производства L-DOPA (леводопа), лекарства, используемого для лечения болезни Паркинсона. Исследователи предполагают, что это нововведение может стать более простым и дешевым способом производства основных лекарств в регионах, где доступ к синтезированным фармацевтическим препаратам ограничен.
Генетическое перепрограммирование некоторых легко выращиваемых растений для генерации молекул для использования в медицине не является особенно новой идеей. Вместо того, чтобы полагаться на крупные фармацевтические компании в синтезе лекарств, а затем их доставке по всему миру, эта стратегия сочетает в себе выращивание местных растений с недорогими простыми процедурами экстракции, чтобы предложить местным компаниям собственные производственные мощности.
Австралийский аборигенный табак, пожалуй, является наиболее часто используемой биофабрикой из-за появившейся в нем новой генной мутации, которая по существу отключает его иммунную систему. Это табачное растение с тех пор было разработано для производства всего, от вакцин против гриппа и полиомиелита до человеческих противовоспалительных белков.
Исследователи из Центра Джона Иннеса в Великобритании в течение нескольких лет работали над разработкой способов превратить помидоры в крошечные биофабрики по производству лекарств, поскольку растения томатов являются высокоурожайными культурами и их можно легко выращивать во многих частях мира. Последнее нововведение команды, недавно опубликованное в журнале Metabolic Engineering, описывает, как томаты можно легко модифицировать для производства L-DOPA, лекарства, жизненно важного для лечения болезни Паркинсона.
«Идея состоит в том, что вы можете выращивать помидоры с относительно небольшой инфраструктурой», — объясняет Кэти Мартин, автор нового исследования. «Как ГМО (генетически модифицированные организмы) вы можете выращивать их в экранированных помещениях, контролируемых средах с очень узкими ячейками, так что у вас не было бы утечки пыльцы через насекомых. Тогда вы могли бы расширить масштабы с относительно низкими затратами. Местная промышленность могла бы приготовить L-DOPA из томатов. Затем вы могли бы сделать очищенный продукт относительно низкотехнологичным, который мог бы распределяться на месте».
Подтверждение концепции исследования предполагает, что 150 мг L-DOPA можно получить примерно из 1 кг томатов. Наряду с представлением нового способа производства, исследование предполагает, что естественная форма молекулы может помочь уменьшить побочные эффекты, наблюдаемые у некоторых пациентов с болезнью Паркинсона, которые отрицательно реагируют на химически синтезированный L-DOPA.
«Это еще одна демонстрация того, что помидор — отличный вариант для синтетической биологии» — говорят ученые.
Новое исследование было опубликовано в журнале Metabolic Engineering.