Malaria ist eine der dringendsten Herausforderungen für die öffentliche Gesundheit der modernen Welt - eine Krankheit, die noch schwieriger wird, weil sie sich als schwierig erwiesen hat, neue Behandlungsmethoden zu entwickeln und in Serie zu produzieren. Ein wissenschaftlicher Durchbruch könnte dies nun ändern. Die Forscher haben gelernt, wie man Tabakpflanzen hackt, um die wirksamste Malariabehandlung in Mengen herzustellen, die eines Tages die Verfügbarkeit des Arzneimittels erhöhen könnten.
In einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Molecular Plant veröffentlicht wurde, enthüllt ein internationales Team, wie sie Tabakpflanzen gentechnisch verändert haben, um eine Verbindung namens Artemisinin herzustellen. Die Verbindung kommt in süßem Wermut oder Artemisia vor, einem Kraut, das in China, Vietnam und Teilen Ostafrikas vorkommt. Die Pflanze wird seit langem in der traditionellen chinesischen Medizin zur Behandlung von Fieber eingesetzt. In den 1970er Jahren wurde die Verbindung von Tu Youyou extrahiert. Der chinesische Pharmaforscher war Teil einer Forschungsgruppe, die vom Vorsitzenden Mao beauftragt wurde, Malariabehandlungen für nordvietnamesische Soldaten zu finden. Sie fragte sich, ob traditionelle Heilmittel viel versprechend sein könnten, und gewann schließlich einen Nobelpreis für Medizin für ihre Arbeit.
Seit Youyous Entdeckung ist Artemisinin ein Anti-Malaria-Superstar geworden. Medikamente, die die Verbindung enthalten, sind die beliebteste Behandlung für Malaria und werden von der Weltgesundheitsorganisation als beste verfügbare Behandlung empfohlen. Aber es gibt ein Problem: Obwohl die Verbindung die Malaria innerhalb von nur zwei Tagen vollständig aus dem Blutkreislauf eines Patienten eliminiert, dauert die Kultivierung lange und ist an einigen Orten, an denen Malaria am häufigsten auftritt, schwer zu züchten. Wie bei anderen Malariamedikamenten wie Chinin, das noch nicht kommerziell hergestellt wurde, ist es schwierig, in Mengen zu produzieren, die groß genug sind, um in den Ländern verkauft zu werden, in denen Artemisinin am meisten benötigt wird.
Durch das Einfügen der Gene von süßem Wermut in die Zellkerne des Tabaks, der an den Stellen, an denen Wermut nicht wächst, leicht wächst, gelang es dem Team, die Photosyntheseprozesse der Pflanze zu entführen, um Artemisinin zu erzeugen. Ihre Methode produziert die Verbindung nicht nur in einer Pflanze, die robust genug ist, um dem Klima von Orten wie Indien und Afrika zu widerstehen, wo Malaria am häufigsten auftritt, sondern sie produziert sie auch schneller als Wermut.
Als das Team Artemisinin, das aus Tabak gewonnen wurde, Mäusen verabreichte, die mit Malaria infiziert waren, war es wirksamer als die in Wermut gewachsene Verbindung. Das legt nahe, dass es möglich ist, den Prozess des Anbaus von Wermut und der kommerziellen Gewinnung der Verbindung ganz aufzugeben, schreibt das Team.
Es gibt jedoch eine Herausforderung: Tabak hat einen guten Ruf in Bezug auf die öffentliche Gesundheit, und es könnte schwierig sein, Menschen dazu zu bringen, ein Medikament zu essen oder einzunehmen, das aus Tabakpflanzen stammt. Aber Henry Daniell, ein Biochemiker an der Universität von Pennsylvania, der die Studie mitverfasst hat, hat möglicherweise eine Lösung: Warum nicht Salat verwenden, der schnell und kostengünstig wächst, um dasselbe zu tun, was er mit Tabak gemacht hat?
"Der nächste Schritt ist natürlich, dies auf den Menschen zu übertragen", sagt er gegenüber Smithsonian.com. Er sagt jedoch, "die FDA würde nichts genehmigen, was in Tabak hergestellt wird." Daniell und Mitarbeiter haben bewiesen, dass es möglich ist, Medikamente in Salat anzubauen - ein System, das billig und einfach zu skalieren ist und das jetzt sowohl bei Hämophilie- als auch bei Hämophilie- Medikamenten getestet wurde Polio-Impfstoff.
Daniell hofft zu zeigen, dass es auch bei Malariamitteln möglich ist und die eventuelle Zulassung für den von Kopfsalat produzierten Polio-Impfstoff nicht mehr möglich ist. Wenn das Team nachweisen kann, dass seine Methode mit bereits zugelassenen Medikamenten funktioniert, stellt er fest: „Wir müssen das umfangreiche Zulassungsverfahren nicht durchlaufen.“ Wenn es funktioniert, könnte Artemisinin, das von Pflanzen angebaut wird, auf der Haut sein Markt in den nächsten Jahren.
Ob durch Kopfsalat oder Tabakblätter, die Herstellung eines Arzneimittels, das die geschätzten 438.000 Menschen pro Jahr, die an Malaria sterben, verringern könnte, könnte bald viel billiger werden. Die Herstellung von Malariamedikamenten wird wahrscheinlich kompliziert bleiben, insbesondere angesichts der unheimlichen Fähigkeit der Parasiten, zu mutieren und gegen Malariamedikamente resistent zu werden. Aber um eine Geißel zu lösen, die jedes Jahr über 200 Millionen Menschen fordert, muss sich die Menschheit auf jedes Werkzeug im Arsenal der Malariabekämpfung verlassen - und wenn die Forschung die Entführung einer Pflanze beinhaltet, die dafür bekannt ist, mehr zu verletzen, als sie hilft, so sehr desto besser.
