德國科學家利用菸草植物開發抗瘧藥物新方法

2020-12-05 中華人民共和國科學技術部

    瘧疾是一種致命性的熱帶病，每年奪去近50萬人的生命。在可預見的未來，青蒿素將是抗擊瘧疾最重要和最有力的武器。天然青蒿素從野生青蒿中提取，產量低，成本高，大規模生產困難，因此貧困國家的病人很難獲得。德國馬普學會分子植物生理學研究所的科學家們通過生物技術將青蒿基因轉移到多葉植物菸草中，大量生產青蒿素前體——青蒿素酸，以期降低抗瘧藥物的生產成本。該方法發表在近期的科學雜誌eLife上。 

    科學家們把這種菸草生產青蒿素酸的方法稱為「COSTREL」。首先將合成青蒿素關鍵酶的基因轉移到菸草植物的葉綠體基因組成中，生成葉綠體轉基因植物，並在這些植物中添加另一組基因。被追加的基因將幹預新陳代謝的調節，提高青蒿素酸的合成率。青蒿中青蒿素的生成是在腺毛的地方，產量很低。COSTREL菸草品系能在葉綠體中生成青蒿素，因此也能在整個葉子中生成，這是菸草植物的關鍵性優點。 

    目前，研究人員已經生成了600多種菸草品系，可提供青蒿素代謝基因的不同組合。研究人員能將每千克葉子中青蒿素酸含量高達120毫克的菸草品系識別出來，通過簡單的化學反應就可轉化成青蒿素。 

    然而，這樣的高產量也尚不足以滿足全球對廉價抗瘧疾藥物的需求。該研究為通過多葉農作物生產拯救生命的藥物開闢了新徑。此外，該方法也使大規模生產其他醫學上重要的成分成為可能。 

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