Em comparação com a varíola ou febre tifóide, A malária está se revelando uma das doenças humanas mais difíceis de erradicar - e, portanto, continua sendo um perigo real e constante para quase metade da população mundial. Vinte anos atrás, dois milhões de pessoas morreram a cada ano em média de malária, de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS). Apesar dos inúmeros avanços no tratamento, 212 milhões de casos foram relatados somente em 2015 e cerca de 429, 000 pessoas morreram da doença.

O tratamento de primeira escolha para a malária é a artemisinina - usada na medicina chinesa para tratar febre e inflamação, além da malária. Antes de 2001, funcionários de saúde em todo o mundo administraram a droga como um único composto, mas isso permitiu que os parasitas da malária se tornassem resistentes aos medicamentos. Cientistas e profissionais médicos descobriram, Contudo, que a artemisinina pode funcionar em combinação com dois outros tratamentos, mefloquina e clorproguanil, para atacar diferentes aspectos do parasita e, por fim, desativá-lo. De acordo com a WHO, o número de cursos de terapias combinadas à base de artemisinina adquiridos de fabricantes aumentou globalmente de 187 milhões em 2010 para 311 milhões em 2015.

Mas um grande problema permanece:o suprimento de artemisinina não é estável ou suficiente, e como resultado, o tratamento continua caro.

Entre na engenhosidade e inovação humanas!

Nova pesquisa publicada em Fronteiras em Bioengenharia e Biotecnologia , "Produção estável do medicamento antimalárico artemisinina no musgo Physcomitrella patens ", demonstra que a artemisinina pode ser rapidamente produzida por musgo geneticamente modificado em escala industrial.

A artemisinina geralmente é derivada da planta Artemisia annua , um anual de verão com uma curta estação de crescimento e conhecido pelos jardineiros como absinto doce. Devido à sua estrutura complexa, a droga é difícil e não economicamente viável de sintetizar quimicamente. Outros pesquisadores tentaram fazer a bioengenharia da artemisinina usando Tabaco de nicotiana (plantas cultivadas de tabaco) ou fermento, mas essas abordagens exigiam muito mais engenharia do que a análise atual ou geravam um produto semipuro.

Os pesquisadores introduziram cinco genes responsáveis ​​pela biossintetização do precursor da artemisinina, ácido diidroartemisínico, no musgo Physcomitrella patens usando vários fragmentos de DNA. A conversão final desse ácido em artemisinina ocorre por fotooxidação na célula de musgo.

Porque musgo, como planta não vascular, tem uma estrutura tão simples que oferece um cenário ideal para drogas geneticamente modificadas. O musgo geneticamente modificado foi cultivado em meio líquido e sólido sob luz LED de 24 horas.

Depois de apenas três dias de cultivo, os pesquisadores tinham um produto inicial substancial:0,21 mg / g de peso seco de artemisinina. No dia 12, eles tinham o maior acúmulo da droga.

"Este musgo produz como uma fábrica, "disse Henrik Toft Simonsen, um dos autores do artigo. "Ele produz artemisinina de forma eficiente, sem a engenharia precursora ou síntese química subsequente que a levedura e o tabaco exigem. Isso é o que esperamos na ciência:um simples, solução elegante. "

Esta pesquisa também expande as fronteiras da biotecnologia sintética, oferecendo uma plataforma baseada em plantas geneticamente robusta, que pode ser ampliado para a produção industrial de outro complexo, valor alto, compostos à base de plantas. Porque P. patens usa a luz como fonte de energia, a longo prazo, mais econômica do que abordagens como a levedura, que deve ser alimentado com alguma forma de açúcar.

A produção de artemisinina de musgo em biorreatores líquidos simples significa que a produção em escala industrial é facilmente possível de uma maneira econômica. As próximas etapas seriam otimizar ainda mais o processo, particularmente reduzindo quaisquer produtos desnecessários e garantindo que o processo metabólico seja o mais eficiente possível. Também, embora possa parecer extraordinário desenvolver um medicamento em três a 12 dias, por comparação, os microrganismos podem ser cultivados em questão de horas, disse Simonsen. As plantas simplesmente demoram mais para cultivar do que os microorganismos. Mesmo assim, essa abordagem tem economia embutida:o musgo não precisa ser reprojetado o tempo todo; células de estoque podem ser reutilizadas.

"Será um grande dia se os cientistas puderem erradicar a malária em todo o mundo, "disse Simonsen." Esta é uma doença que afeta 200 a 300 milhões de pessoas todos os anos. É especialmente mortal para as crianças. "