Využití GM rajčat při léčbě Parkinsonovy choroby

11.1.2021 |

Parkinsonova choroba, neurodegenerativní onemocnění centrální nervové soustavy, postihuje značnou část populace. Její léčba v současné době není možná, existují pouze prostředky mírnící její průběh. Standardní terapií a základním lékem deklarovaným Světovou zdravotnickou organizací (WHO) je L-DOPA (též Levodopa, prekurzor aminokyseliny dopaminu), která se používá ke kompenzaci vyčerpaného přísunu dopaminu u pacientů trpících touto chorobou. Zejména v rozvojových zemích je však problémem její nedostupnost – často je zde omezena dostupnost farmaceutických přípravků a mnoho lidí si nemůže dovolit denní dávku syntetické L-DOPA v hodnotě dvou dolarů.

Na tuto problematiku se zaměřil tým britských a německých vědců. Podařilo se jim vyvinout geneticky modifikovaná (GM) rajčata obohacená o L-DOPA, jež by se mohla stát cenově dostupným zdrojem tohoto základního léčivého přípravku. Zároveň je přírodní zdroj L-DOPA vhodný pro pacienty, kteří trpí na některé z vedlejších účinků chemicky syntetizované L-DOPA, např. nevolnosti nebo behaviorální komplikace.

Rajčata byla vybrána jako široce pěstovaná plodina, u které lze navýšit produkci a potenciálně nabízí standardizovaný a kontrolovaný zdroj přírodní L-DOPA.

Zdroj: John Innes Centre (https://www.jic.ac.uk/press-release/tomatoes-offer-affordable-source-of-parkinsons-disease-drug/)

Rajčata byla upravena vnesením genu BvCYP76AD6 kódujícího enzym odpovědný za syntézu L-DOPA v červené řepě. Tento gen se podílí i na syntéze pigmentů v červené řepě, tzv. betalainů. Nadměrnou expresí tohoto genu bylo docíleno vysoké produkce L-DOPA v GM rajčatech, přestože se jedná o plodiny přirozeně neprodukující betalainy. Kromě toho vykazovala upravená rajčata metabolické změny, jako jsou např. navýšení hladin různých aminokyselin, změny hladin intermediátů citrátového cyklu a glykolýzy nebo redukce fenolických sloučenin. Dalšího navýšení hladin L-DOPA bylo kromě vnesení genu BvCYP76AD6 docíleno zvýšením exprese metabolického regulátoru MYB12, který je pro rajčata specifický.

Autoři studie zdůrazňují i další nesporné výhody pěstování GM rajčat, jako je jejich nenáročnost na podmínky pěstování, tedy i na finanční náklady s ním spojenými, a poměrně jednoduchý způsob extrakce léčiva z rajčat. L-DOPA je snadno rozpustná, a lze tak extrahovat čistý produkt pomocí zavedených, relativně nenáročných technologií.

Stanovené hladiny L-DOPA v GM rajčatech (150 mg na kg rajčat) byly srovnatelné s jinými bezsemennými částmi rostlin akumulujících L-DOPA. L-DOPA zároveň v rajčatech zlepšila parametry kvality, jako jsou antioxidační kapacita nebo pevnost. Studie tak objasnila významnou roli L-DOPA v rostlinách i nabídla nový přírodní zdroj tohoto významného léčiva.

Zdroj:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717620301816

https://www.jic.ac.uk/press-release/tomatoes-offer-affordable-source-of-parkinsons-disease-drug/