Полынь научили вырабатывать больше лекарства

Сорайя Пелаз наблюдает за ростом полыни в теплице Центра исследований агрономической геномики.
Сорайя Пелаз наблюдает за ростом полыни в теплице Центра исследований агрономической геномики.

Более 2000 лет в Китае для лечения интермиттирующей лихорадки использовалась полынь однолетняя (лат. Artemisia annua). В 2015 г. врачу из Китая, специалистке по народной медицине Юю Ту (кит. 屠呦呦) была вручена Нобелевская премия за открытие артемизинина, биологически активного соединения, содержащегося в полыни и эффективного в отношении вызывающих малярию паразитов. Сейчас лекарства на основе артемизинина считаются основным — и наиболее эффективным — средством от малярии. Кроме того, такие препараты помогают при других паразитарных заболеваниях. Считается также, что артемизинин обладает противоопухолевым потенциалом.

Однако получение артемизинина связано с одной сложностью. Полынь его вырабатывает мало. Существует технология химического синтеза артемизинина, но её использование значительно повышает стоимость лекарств на основе полученного соединения.

Для решения этой проблемы была создана международная группа учёных. В неё вошли специалисты из Центра исследований агрономической геномики (Centre for Research in Agricultural Genomics) и компании Sequentia Biotech S.L. Учёным удалось генетически модифицировать полынь таким образом, чтобы растение начало синтезировать в два раза больше артемизинина. Результаты работы были опубликованы в издании The Plant Journal.

В ходе работы исследователи идентифицировали ген, связанный одновременно с формированием трихом — волосков на поверхности растения — и синтезом в них терпенов, в частности, артемизинина. «Управляя геном AaMYB1, мы смогли вывести модифицированную полынь, вырабатывающую в два раза больше артемизинина, чем обычная», — рассказывает ведущий автор работы Сорайя Пелаз (Soraya Pelaz) из Центра исследований агрономической геномики. Предположительно, это разработка сыграет важную роль в снижении стоимости препаратов, содержащих артемизинин. Это особенно важно, так как 90% случаев малярии и 92% смертей от этой болезни приходятся на Центральную Африку, регион с низким уровнем доходов.

Гены, аналогичные AaMYB1, уже обнаружены авторами исследования в другом растении Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля). Многие травы синтезируют полезные для человека терпены в трихомах. Например, мята вырабатывает ментол, а тимьян — тимол. В будущем, благодаря результатам новой работы, могут появиться генетически модифицированные версии этих растений, синтезирующие больше терпенов, чем их дикие сородичи.