Científicos chinos obtienen secuencia genética de planta contra malaria

Científicos chinos revelaron en la revista Molecular Plant la secuencia genética de alta calidad de Artemisia annua, un arbusto chino que produce un potente compuesto contra la malaria, la artemisinina, y una forma de extraer de la planta más medicamentos contra la malaria.

Los hallazgos pueden utilizarse para diseñar de forma metabólica líneas vegetales que produzcan mayores niveles de artemisinina dado que la poca cantidad producida en las hojas de este ajenjo dulce no cubre la demanda mundial.

"Cerca de la mitad de la población mundial está en riesgo de contraer malaria", dijo Tang Kexuan de la Universidad Jiao Tong de Shanghai, uno de los autores del estudio.

"Nuestra estrategia para la producción de artemisinina a gran escala cubrirá la creciente demanda de este compuesto medicinal y ayudará a abordar este problema de salud mundial", añadió.

De acuerdo con la Organización Mundial de Salud, la malaria afectó en 2016 a alrededor de 216 millones de personas en 91 países y causó cerca de 445.000 muertes a nivel mundial tan sólo ese año.

El mejor tratamiento disponible contra la malaria es una terapia de combinación basada en artemisinina. Además de su actividad contra la malaria, se ha informado de efectos terapéuticos de la artemisinina contra el cáncer, la tuberculosis y la diabetes.

Encontrar genes de coficifación de proteinas

Tang y sus colaboradores generaron un ensamblaje preliminar de alta calidad del genoma de Artemisia annua de 1,74 gigas, el cual contiene 63.226 genes de codificación de proteínas, uno de los mayores entre especies de plantas secuenciadas.

Para aprovechar plenamente el potencial terapéutico de este compuesto, los investigadores desarrollaron estratégicas de diseño metabólico para ampliar la expresión de los genes biosintéticos de la artemisinina.

Este esfuerzos no generaron líneas de Artemisia annua que produjeran altos niveles de artemisinina porque se concentraron en modificar la expresión genética sólo en el proceso previo o posterior de la vía biosintética de la artemisinina.

Un gran obstáculo para las estrategias de diseño metabólico ha sido la falta de secuencias genéticas de referencia y la información limitada sobre los genes involucrados en la regulación de la biosíntesis de la artemisinina.

Tang y sus colaboradores generaron un ensamblaje preliminar de alta calidad del genoma de Artemisia annua de 1,74 gigas, el cual contiene 63.226 genes de codificación de proteínas, uno de los mayores entre especies de plantas secuenciadas.

Tardaron varios años en terminar la secuencia del genoma por su gran tamaño y complejidad.

El estudio añadió mucha información de las Asteráceas, una de las mayores familias de plantas integrada por más de 23.600 especies de hierbas, arbustos y árboles distribuidos en todo el mundo, incluyendo muchos con gran importancia médica, ornamental y económica.

"El genoma de Artemisia annua y los datos de transcriptomas que brindamos son un valioso activo para la investigación biológica fundamental sobre la evolución de las plantas y otros temas como los programas de crecimiento aplicado", dijo Tang.

Extraer mas medicina

La secuencia genética de la Artemisia annua ofrece nuevas ideas de toda la vía metabólica involucrada en la biosíntesis de la artemisinina. El análisis de los genes de codificación de proteínas y de los patrones de expresión genética revelaron las redes reguladoras subyacentes a la biosíntesis de la artemisinina.

Para apalancar estos hallazgos, Tang y su equipo enviaron muestras de semillas ricas en artemisinina a Madagascar, el país africano que cultiva la mayor cantidad de Artemisia annua, para realizar un experimento de campo.

     "Esperamos que nuestra investigación pueda ampliar la oferta mundial de artemisinina y reducir el precio de la fuente botánica", dijo Tang.