Dr.Turba

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A artemisinina é um potente composto antimalárico


A artemisinina é um potente composto antimalárico
Artemisinina é um potente composto antimalárico produzido naturalmente pelo arbusto chinês Artemisia annua , vulgarmente conhecido como doce absinto. Atualmente, no entanto, a baixa quantidade de artemisinina produzida nas folhas dessa planta não atende a demanda global. Em um estudo publicado em 24 de abril na revista Molecular Plant , pesquisadores na China relatam um sequenciamento do genoma de alta qualidade de A. annua e seu uso dessas informações juntamente com dados de expressão gênica para engenheirar metabolicamente linhas de plantas que produzem altos níveis de artemisinina. . O Dia Mundial da Malária é comemorado em 25 de abril.
"Quase metade da população mundial está em risco de malária", diz o autor sênior do estudo, Kexuan Tang, da Universidade Jiao Tong de Xangai. "Nossa estratégia para a produção em larga escala de artemisinina atenderá à crescente demanda por este composto medicinal e ajudará a resolver esse problema de saúde global".

Segundo a Organização Mundial de Saúde, a malária afetou aproximadamente 216 milhões de pessoas em 91 países em 2016 e causou uma estimativa de 445.000 mortes em todo o mundo naquele ano. O Plasmodium falciparum é o parasita da malária mais prevalente no continente africano e é responsável pela maioria das mortes relacionadas com a malária a nível global. O melhor tratamento disponível para a malária, particularmente para os casos causados ​​por P. falciparum , é a terapia combinada à base de artemisinina. Além de sua atividade antimalárica, os efeitos terapêuticos da artemisinina foram relatados para câncer, tuberculose e diabetes. No entanto, o suprimento de artemisinina é limitado porque este composto medicinal normalmente constitui apenas 0,1% a 1,0% do peso seco das folhas de A. annua .
Para explorar completamente o potencial terapêutico deste composto, os pesquisadores desenvolveram estratégias de engenharia metabólica destinadas a melhorar a expressão dos genes da via biossintética da artemisinina. Esses esforços não conseguiram gerar linhas de A. annua que produzissem altos níveis de artemisinina, principalmente porque se concentravam em modificar a expressão do gene apenas a montante ou a jusante da via biossintética da artemisinina. Um grande obstáculo para as estratégias de engenharia metabólica tem sido a falta de sequências de genoma de referência e informações limitadas sobre os genes envolvidos na regulação da biossíntese de artemisinina.
Para resolver esse problema, Tang e seus colaboradores geraram uma montagem de rascunho de alta qualidade do genoma de A. annua de 1,74 gigabase , que contém 63.226 genes codificadores de proteínas, um dos maiores números entre as espécies de plantas sequenciadas. Demorou vários anos para completar a sequência do genoma devido ao seu grande tamanho e alta complexidade. O estudo acrescenta uma riqueza de informações sobre Asteraceae, uma das maiores famílias de plantas, consistindo em mais de 23.600 espécies de ervas, arbustos e árvores distribuídas em todo o mundo, incluindo muitas com considerável importância medicinal, ornamental e econômica.
"Um grande impedimento para a exploração dos recursos de Asteraceae em ciências básicas e reprodutivas tem sido a ausência de sequencias genômicas de referência; até o momento, apenas os genomas de girassol e crisântemo foram liberados", disse Tang. "Os dados do genoma e do transcriptoma da A. annuaque fornecemos aqui serão um recurso valioso para a pesquisa biológica fundamental sobre a evolução das plantas e outros tópicos, bem como os programas de melhoramento aplicados."
De particular importância, a sequencia do genoma de A. annuaforneceu novos insights sobre toda a via metabólica envolvida na biossíntese de artemisinina. A análise dos genes codificadores de proteínas e os padrões de expressão gênica revelaram as sofisticadas redes regulatórias subjacentes à biossíntese de artemisinina. Com base nos dados genômicos e transcriptômicos, os pesquisadores identificaram novos genes envolvidos na regulação da biossíntese de artemisinina. Ao aumentar simultaneamente a atividade de três genes - HMGR, FPS e DBR2 - abrangendo toda a via biossintética da artemisinina, os pesquisadores geraram linhas de A. annua que produziram altos níveis de artemisinina - 3,2% do peso seco das folhas.
Aproveitando essas descobertas, Tang e sua equipe enviaram amostras de sementes ricas em artemisinina para Madagascar, o país africano que mais cresce A. annua , para um teste de campo. Eles também estão continuando a explorar formas de melhorar a produção de artemisinina, com o objetivo de desenvolver linhas de A. annua cujas folhas contenham 5% de artemisinina.
"Esperamos que nossa pesquisa possa melhorar a oferta global de artemisinina e diminuir o preço da fonte da planta", diz Tang. "Não é caro gerar linhas de artemisinina de alto nível. Propagamos centenas de linhas de produção de artemisinina por corte e seleção, e ampliamos a produção dessas plantas. Esperamos que nossas linhas transgênicas de alta artemisinina sejam cultivadas em grande escala a seguir." ano."


Referência do Journal :
1.    Qian Shen, Lida Zhang, Zhihua Liao, Wang Shengyue, Tingxiang Yan, Shi Pu, Meng Liu, Fu Xueqing, Qifang Pan, Yuliang Wang, Lv Zongyou, Xu Lu, Zhang Fangyuan, Weimin Jiang, Yanan Ma, Chen Minghui, Xiaolong Hao Ling Li, Yueli Tang, Gangue Lv, Yan Zhou, Sol Xiaofen, Peter E. Brodelius, Jocelyn KC Rose, Kexuan Tang. O genoma da Artemisia annua fornece informações sobre a evolução da família das asteráceas e da biossíntese de artemisinina . Molecular Plant , 2018;