Rusia implanta el gen del ajenjo en crisantemo para extraer la artemisinina

- Jun 05, 2020-

Investigadores del Instituto de Química Bioorgánica de la Academia Rusa de Ciencias han propuesto un nuevo método para obtener artemisinina. Trasplantaron el gen del ajenjo en crisantemo, y luego extrajeron el antibiótico natural, la artemisinina, que desempeña un papel importante en el tratamiento de la malaria, y desarrollaron con éxito el primer fármaco antipalúdico doméstico de Rusia. Los resultados de investigaciones conexos se publicaron en la reciente "Planta".


Debido a la migración de la población, la región de Moscú y la región del Cáucaso han seguido registrando recientemente los centros de coordinación del paludismo. Los científicos dicen que el calentamiento climático aumentará las enfermedades infecciosas de los mosquitos, lo que acelerará la propagación del paludismo en Rusia. Pero Rusia nunca ha producido artemisinina ni ningún otro medicamento antipalúdico. El tratamiento sólo puede utilizar drogas extranjeras, y sólo se extrae de plantas silvestres, y no hay producción a gran escala.


Serguéy Dolgov, Ph.D., jefe del Sistema de Expresión del Genoma Vegetal y Laboratorio de Transformación del Instituto, dijo que la mayoría de los medicamentos modernos contienen medios activos, ya sea por sí mismos o aislados de las plantas. Extracto de ajenjo es de hecho eficaz, pero el ajenjo anual generalmente crece en áreas rocosas o pastizales, y produce poco en otras condiciones climáticas. Para cumplir con las materias primas necesarias para la producción a gran escala de medicamentos, se debe prestar atención a los métodos modernos de biología molecular. La idea central de los investigadores es transferir los genes de la vía metabólica de la artemisinina del ajenjo a otra planta huésped.


El estudio encontró que la extracción de artemisinina del crisantemo es un buen método. El crisantemo contiene un compuesto terpenoides natural alto y un compuesto natural biológicamente activo con una amplia gama de valor medicinal. El gen del ajenjo se trasplanta al crisantemo. Con la ayuda del trasplante de genes, la artemisinina se produce en el cloroplasto y luego cubre toda la hoja. Generalmente, la artemisinina sólo se produce en los tricomas del ajenjo, es decir, células pilosas epidérmicas de ajenjo, por lo que el rendimiento es muy bajo.


Los estudios han demostrado que este método puede aumentar en gran medida la producción de artemisinina. El contenido de artemisinina medicinal en el ajenjo es en promedio no más del 1% del peso seco de las hojas, que no puede satisfacer la producción clínica a gran escala.


El laboratorio del investigador colaborador, el profesor Alexander Weinstein de la Universidad Hebrea de Jerusalén en Israel, ha identificado cuatro genes: ADS, CYP71AV1, DBR2 y CPR. Todos estos genes codifican enzimas para la vía anabólica de la artemisinina. Después de trasplantarlos a un nuevo entorno y agregar otros genes, se espera que la producción de artemisinina alcance niveles comercialmente viables.


Se informa que el primer crisantemo transgénico con éxito se ha plantado en el invernadero para la próxima investigación científica. La existencia de artemisinina fue confirmada por cromatografía líquida de alto rendimiento y cromatografía de capa fina. Investigadores del Instituto de Química Bioorgánica de la Academia Rusa de Ciencias han propuesto un nuevo método para obtener artemisinina. Trasplantaron el gen del ajenjo en crisantemo, y luego extrajeron el antibiótico natural, la artemisinina, que desempeña un papel importante en el tratamiento de la malaria, y desarrollaron con éxito el primer fármaco antipalúdico doméstico de Rusia. Los resultados de investigaciones conexos se publicaron en la reciente "Planta". Debido a la migración de la población, la región de Moscú y la región del Cáucaso han seguido registrando recientemente los centros de coordinación del paludismo. Los científicos dicen que el calentamiento climático aumentará las enfermedades infecciosas de los mosquitos, lo que acelerará la propagación del paludismo en Rusia. Pero Rusia nunca ha producido artemisinina ni ningún otro medicamento antipalúdico. El tratamiento sólo puede utilizar drogas extranjeras, y sólo se extrae de plantas silvestres, y no hay producción a gran escala. Serguéy Dolgov, Ph.D., jefe del Sistema de Expresión del Genoma Vegetal y Laboratorio de Transformación del Instituto, dijo que la mayoría de los medicamentos modernos contienen medios activos, ya sea por sí mismos o aislados de las plantas. Extracto de ajenjo es de hecho eficaz, pero el ajenjo anual generalmente crece en áreas rocosas o pastizales, y produce poco en otras condiciones climáticas. Para cumplir con las materias primas necesarias para la producción a gran escala de medicamentos, se debe prestar atención a los métodos modernos de biología molecular. La idea central de los investigadores es transferir los genes de la vía metabólica de la artemisinina del ajenjo a otra planta huésped. El estudio encontró que la extracción de artemisinina del crisantemo es un buen método. El crisantemo contiene un compuesto terpenoides natural alto y un compuesto natural biológicamente activo con una amplia gama de valor medicinal. El gen del ajenjo se trasplanta al crisantemo. Con la ayuda del trasplante de genes, la artemisinina se produce en el cloroplasto y luego cubre toda la hoja. Generalmente, la artemisinina sólo se produce en los tricomas del ajenjo, es decir, células pilosas epidérmicas de ajenjo, por lo que el rendimiento es muy bajo. Los estudios han demostrado que este método puede aumentar en gran medida la producción de artemisinina. El contenido de artemisinina medicinal en el ajenjo es en promedio no más del 1% del peso seco de las hojas, que no puede satisfacer la producción clínica a gran escala. El laboratorio del investigador colaborador, el profesor Alexander Weinstein de la Universidad Hebrea de Jerusalén en Israel, ha identificado cuatro genes: ADS, CYP71AV1, DBR2 y CPR. Todos estos genes codifican enzimas para la vía anabólica de la artemisinina. Después de trasplantarlos a un nuevo entorno y agregar otros genes, se espera que la producción de artemisinina alcance niveles comercialmente viables. Se informa que el primer crisantemo transgénico con éxito se ha plantado en el invernadero para la próxima investigación científica. La existencia de artemisinina fue confirmada por cromatografía líquida de alto rendimiento y cromatografía de capa fina.


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