基因改造番茄提供新药物?帕金森氏症治疗新资源

0

约翰·英纳斯中心 (the John Innes Centre)研究将基因改造农产物作为药物提供的一项新资源,将甜菜根中能够制造 L-DOPA 并且负责制造甜菜色素 (betalains) 的基因植入蕃茄中,

L-DOPA 是 tyrosine 经过酵素作用后的产物,也是多巴胺的前驱物,借由基因工程改造可以让植物的果实等部分含有、制造出较多于其他部分的 L-DOPA。透过这项实验可以在每公斤的蕃茄中得到约 150mg L-DOPA,并少了其他富含 L-DOPA 食物的缺点,不会造成进一步药物萃取生产的困难。这项研究工作的目标是为了未来能够以种植作物番茄做为 L-DOPA 相关药物生产的原料,并能充足供应相关生产资源。

研究主导人之一的 Professor Cathie Martin 表示,这项研究的结果让人们可以使用小规模种植技术,来培育具有药物萃取潜力的基因改良食品。帕金森氏症肆虐在现代社会中,许多患者无法负担平均一天两美金的 L-DOPA 药物,自 1967 年开始 L-DOPA 药物 Levodopa 作为补充病患体内缺乏之神经传导物质所用,已经是公认的标准疗程,不仅被世界卫生组织 (World Health Organisation) 认证为世纪重要药物之一,也占了各国药物耗费一定比例。大多数 L-DOPA 来自化学合成,自生物中萃取的量有限,只有少量的作物中有一定含量的 L-DOPA,目前多来自黎豆 (Mucuna pruriens) 种子。

刺毛黎豆是印度常见的贫瘠地植物,其种子富含约 7~10% L-DOPA,在印度传统医学中被记载被应用在脑部相关疾病中,但由于黎豆表面天生的刺毛容易引起过皮肤的刺激与过敏对于种植与大量采收相当不利,再者黎豆本身也会引发 tryptamines 含量提高造成帕金森氏症患者的幻觉,让此项来源需要进一步调整与考量。

而 Cathie Martin 教授与其团队所完成的计画不仅证明基因改良番茄可以做为 L-DOPA 的自然萃取来源之一,借由表现在甜菜根中发现的 BvCYP76AD6 基因并同时表达转录因子 MYB12 就能加倍蕃茄中的 L-DOPA 产量。而蕃茄中 L-DOPA 的含量增加与累积更能进一步改变其代谢产物、增长可食用生鲜期 (shelf-life),并让番茄更不易受到灰霉真菌 Botrytis cinerea 的感染。

这项研究让基因改良作物进一步向药物研发与萃取的方向统合,相信能够促进更多合成生物学相关的研究,并且进一步改善药物耗费高昂的现况,为慢性脑部疾病提供更好的医疗环境,

延伸阅读:帕金森氏症应该被分为两种疾病?脑部病变不一定是源头!

参考资料:

  1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717620301816?via%3Dihub
  2. https://www.jic.ac.uk/press-release/tomatoes-offer-affordable-source-of-parkinsons-disease-drug/
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3942911/

©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因线上版权所有 未经授权不得转载。合作请联系:service@geneonlineasia.com

一指订阅
接轨全球生技医疗

周周接收编辑精选文章
为你掌握全球生医趋势

订阅电子报,接轨全球生技医疗