Tabak gegen Malaria?

Hierfür transferierten die Wissenschaftler in einem ersten Schritt die Gene für die wichtigsten Enzyme der Artemisininsynthese aus dem Einjährigen Beifuß in das Erbgut der Chloroplasten der Tabakpflanze, teilt das Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie mit. Dieser Ansatz der Artemisininsäure-Produktion in Tabak wird als "COSTREL" bezeichnet, was für kombinatorische Supertransformation von transplastomischen Empfängerlinien steht.

Anschließend wurden die besten dieser Pflanzen ausgewählt, um einen weiteren Satz an Genen einzufügen – nun allerdings direkt in den Zellkern der Pflanzen. So entsteht die fertige COSTREL-Linie. Die zusätzlichen Gene greifen in die Regulation des Stoffwechselwegs ein und sorgen dafür, dass die Synthese der Artemisininsäure noch einmal erhöht wird. Diese wird dann in einer nachfolgenden chemischen Reaktion in Artemisinin umgewandelt.

"Die Artemisinin-Produktion im Einjährigen Beifuß findet in den Drüsenhaaren statt und fällt dadurch sehr gering aus. Die COSTREL-Tabaklinien dagegen können das Artemisinin in ihren Chloroplasten und somit im gesamten Blatt herstellen", wird die Erstautorin der Studie, Dr. Paulina Fuentes, in der Mitteilung des Instituts zitiert.

Die Wissenschaftler haben mehr als 600 Tabaklinien erzeugt, die mit unterschiedlichen Kombinationen der Gene des Artemisinin-Stoffwechsels ausgestattet sind und diese hinsichtlich ihrer Menge an Artemisinin-Stoffwechselprodukten untersucht. Dabei identifizierten sie Tabaklinien, die mit 120 Milligramm pro Kilogramm unerwartet hohe Mengen Artemisininsäure in ihren Blättern produzierten.

Allerdings reichen selbst diese hohen Produktionsmengen noch nicht aus, um den globalen Bedarf an preiswerten Malariamedikamenten zu decken. Die Studie bilde dennoch eine vielversprechende Grundlage für die günstigere Produktion des Medikaments in landwirtschaftlichen Nutzpflanzen mit großem Blattertrag, erklären die Autoren.