O echipă de cercetători danezi a demonstrat că celulele de drojdie modificate pot produce pe cale sintetică vinblastina, care este un agent chimioterapic crucial pentru cancer.
Vinblastina este un compus alcătuit din ingredientele active ale plantei brebenoc, anume vindolină și catarantină, acestea având capacitatea de a inhiba diviziunea celulelor canceroase.
Deși planta este comună, este nevoie de până la 500 kg de frunze uscate pentru a face 1 g de vinblastină. Întârzierile în disponibilitatea acestor materiale au fost cauza principală a penuriei din 2019, care a persistat până în 2021.
Oamenii de știință de la Universitatea Tehnică din Danemarca și alte organizații internaționale au modificat genetic drojdie pentru a produce vindolină și catarantină. În plus, au reușit să purifice și să cupleze cei doi precursori pentru a crea vinblastină. Ca rezultat, a fost găsită o nouă metodă sintetică de producere a acestor medicamente. Descoperirile cercetătorilor au fost publicate recent în revista Nature.
Cercetarea poate avea ca rezultat noi surse de vindolină, catarantină și alți alcaloizi care sunt complet independenți de factorii care afectează agricultura, cum ar fi bolile plantelor și dezastrele naturale. Deoarece ingredientele esențiale pentru producerea acestor compuși sunt drojdia de brutărie și substraturi simple regenerabile, cum ar fi zaharurile și aminoacizii, producția este, de asemenea, mai puțin vulnerabilă la pandemii și diversele provocări logistice globale, potrivit cercetătorului principal la DTU Biosustain, Jie Zhang, autorul principal al noului studiu.
„În ultimii câțiva ani, am observat mai multe cazuri de lipsă a acestor medicamente pe piață. Ele apar mai des și cel mai probabil vor reapare în viitor. Desigur, ne gândim să stabilim noi lanțuri de aprovizionare pentru aceste molecule, dar și pentru altele. Acest rezultat este o dovadă a conceptului și mai este un drum lung de parcurs în ceea ce privește extinderea și optimizarea în continuare a fabricii de celule pentru a produce ingredientele într-un mod rentabil.”
Vinblastina aparține așa-numiților alcaloizi indolici monoterpenici – pe scurt, MIA (monoterpene indole alkaloids). MIA sunt foarte active biologic și utile în tratarea diferitelor boli. Cu toate acestea, sunt molecule foarte complexe și, prin urmare, greu de produs sintetic.
Echipa a efectuat 56 de modificări genetice pentru a programa calea de biosinteză în 31 de pași în drojdia de brutărie. Deși procesul a fost dificil și este nevoie de mai multe studii, autorii se așteaptă ca celulele de drojdie să fie o platformă scalabilă pentru producerea a peste 3000 de MIA.
Articol de Izabela Constantin
