ГМ-табак синтезирует лекарство от малярии

Колоссальные усилия медиков помогли в последние годы снизить заболеваемость и смертность от малярии, но все равно ежегодно паразитический Plasmodium falciparum заражает сотни миллионов человек и сотни тысяч умирают. На борьбу с болезнью тратятся огромные ресурсы врачей, ученых и правительств. Разрабатываются сложнейшие методы борьбы с плазмодием и разносящими его комарами, вакцины и лекарства.

Одним из самых блестящих достижений в этом направлении стало открытие артемизинина: китайская исследовательница Ту Юю обнаружила соединение в составе одного из компонентов в одном из сотен традиционных рецептов народной медицины. Быстродействующее средство спасло немало жизней, и в прошлом году Ту Юю за эту находку была удостоена Нобелевской премии.

Гены, связанные с синтезом артемизинина, были выделены из полыни (Artemisia annua) и внесены в микробные клетки, а затем и в дрожжевые. Это позволяет, выращивая их в промышленных ферментеров, выделять готовый препарат в нужных количествах. К сожалению, производство артемизинина остается очень дорогим, ограничивая его широкое использование. Изменить ситуацию может новая работа немецких генетиков из Института молекулярной физиологии растений Общества Макса Планка – авторы рассказывают о ней в журнале eLife.

Ральф Бок (Ralph Bock), Иоахим Копка (Joachim Kopka) и их коллеги сумели внести ген в такое распространенное, неприхотливое и недорогое растение, как табак (Nicotiana tabacum). Для этого им пришлось разработать новый метод генной модификации растений – COSTREL. Он позволяет вносить нужные гены не только в ядро клетки, но и в ее хлоропласты, клеточные органеллы, которые проводят фотосинтез и содержат собственную ДНК.

Как показали эксперименты, ГМ-растения успешно производили артемизининовую кислоту, которую можно легко превратить в артемизинин. Ученые отобрали те линии, что синтезируют нужный продукт в максимальном количестве: по их оценке, всего 200 кв. км площади, засеянной ГМ-табаком, обеспечат мировую потребность в артемизинине для всех больных. Однако сам метод COSTREL может найти еще более широкое применение, превращая растения в живые химические фабрики.