Ingeniería GenéticaLa Galera de Maga

Un tomate como fábrica del precursor de la dopamina contra el Parkinson

Foto: Phil Robinson – John Innes Centre

Por Lic. Nutrición María Gabriela Acosta (Asunción – Paraguay) – Posgrado Biotecnología Vegetal (UDELAR – Uruguay)

El Parkinson es una enfermedad producida por un proceso neurodegenerativo que afecta al sistema nervioso central y  provoca la aparición de síntomas motores y no motores. Es una patología crónica que afecta de diferente manera a cada persona que la padece, su evolución puede ser muy lenta en algunos pacientes y en otros en cambio, muy rápida.

La terapia de referencia para la enfermedad (desde 1967) ha sido la L-DOPA, también conocida como Levodopa. La L-DOPA es un aminoácido precursor de la dopamina neuroquímica y se utiliza para compensar el suministro reducido de dopamina en pacientes con enfermedad de Parkinson. Es uno de los medicamentos esenciales declarados por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y su valor de mercado es de cientos de miles de millones de dólares.

La enfermedad de Parkinson es un problema creciente en los países en desarrollo donde muchas personas no pueden costear diariamente el tratamiento con L-DOPA sintética.

En la búsqueda de soluciones a esta problemática, los científicos del Centro John Innes, en Reino Unido han producido un tomate enriquecido con el fármaco L-DOPA para la enfermedad de Parkinson lo que podría convertirse en una fuente nueva y accesible de uno de los medicamentos esenciales del mundo.

El desarrollo del tomate genéticamente modificado (GM) tiene implicaciones para los países en desarrollo donde el acceso a los medicamentos farmacéuticos está restringido.

Este uso novedoso de las plantas de tomate como fuente natural de L-DOPA también ofrece beneficios para las personas que sufren efectos adversos, incluidas náuseas y complicaciones de comportamiento con la L-DOPA sintetizada químicamente.

Cathie Martin y su equipo, han modificado el tomate mediante la introducción de un gen responsable de la síntesis de L-DOPA en la remolacha, donde actúa en la producción de los pigmentos betalaínas.

La L-DOPA se produce a partir de tirosina, un aminoácido que se encuentra en muchos alimentos. El equipo de investigación insertó un gen que codifica una tirosinasa, una enzima que usa tirosina para construir moléculas como L-DOPA. Esto elevó el nivel de L-DOPA específicamente en la parte de la fruta de la planta y condujo a rendimientos más altos que los asociados con la producción de L-DOPA en toda la planta.

Hay estudios en leguminosas como el frijol de terciopelo, Mucunapruriens, que contiene hasta un 10% de L-DOPA en sus semillas. Pero una de las problemáticas es que la planta está cubierta de pelos urticantes que podrían causar irritación y reacciones alérgicas en los trabajadores del campo, también cabe mencionar que niveles elevados de triptaminas presentes en estas leguminosas pueden causar alucinaciones en pacientes con enfermedad de Parkinson.

La profesora Cathie Martin, autora correspondiente del estudio, explica: “La idea es que se puedan cultivar tomates con relativamente poca infraestructura. Como OGM (organismos genéticamente modificados), se podrían cultivar en invernaderos con mallas lo suficientemente estrechas, que impidan que el polen escape a través de insectos. Allí se extraería L-DOPA de los tomates y se purificaría en el producto farmacéutico”.

Esto abriría la posibilidad de que industrias puedan preparar L-DOPA a partir de tomates y hacer extracciones, teniendo así un producto purificado de tecnología relativamente baja, que podría distribuirse localmente.

El estudio reveló que los niveles alcanzados en el fruto del tomate (150 mg de L-DOPA por kg de tomates) fueron comparables a los observados en otras plantas que acumulan L-DOPA, sin algunos de los inconvenientes conocidos que han obstaculizado la producción metabólica del fármaco en las plantas anteriormente.

“Hemos demostrado que es posible el uso de tomates que expresan tirosinasa como fuente de L-DOPA. Es una demostración más del tomate como una opción sólida para la biología sintética. Además, hubo efectos beneficiosos sorprendentes que incluyeron una mejora en la vida útil y niveles elevados de aminoácidos que podemos investigar ”, dice el primer autor, el Dr. Dario Breitel.

Estas herramientas y recursos, junto con el tomate, como uno de los cultivos más consumidos en el mundo, por su alto valor nutricional en la dieta humana, lo han convertido en una herramienta preferida para la ingeniería metabólica.

La ingeniería genética ha facilitado numerosos avances en Medicina y por ende en la salud humana, a pesar de ello sigue siendo objeto de estigmas y prejuicios por parte de mucha gente.

Si bien no es el mismo caso, conviene recordar que la insulina humana, más barata de producir, potente y segura surgió gracias al desarrollo de la ingeniería genética mediante técnicas biotecnológicas. Esto significó mejor calidad de vida para personas con Diabetes, entonces como diría JM Mulet “La insulina es transgénica y nadie se queja”. Por lo que es importante informarse para perder el miedo y evitar la satanización de los avances en Ciencias.

Fuentes:

Estudio: https://www.sciencedirect.com

https://www.jic.ac.uk

https://naukas.com

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