Fruta de tomate enriquecida con L-DOPA para tratar el Parkinson
Fruta de tomate enriquecida con L-DOPA para tratar el Parkinson. Crédito: Phil Robinson.

Científicos del Centro John Innes, de Norwich (Inglaterra), han producido un tomate enriquecido con el medicamento para la enfermedad de Parkinson L-DOPA, en lo que podría convertirse en una fuente nueva y asequible de uno de los medicamentos esenciales del mundo. El desarrollo del tomate genéticamente modificado tiene grandes implicaciones sobre todo para países en desarrollo, donde el acceso a los medicamentos farmacéuticos está restringido.

Este uso novedoso de las plantas de tomate como fuente natural de L-DOPA también ofrece beneficios para las personas que sufren efectos adversos, incluidas náuseas y complicaciones de comportamiento, de la L-DOPA sintetizada químicamente. El tomate fue elegido como un cultivo ampliamente extendido, que puede usarse para aumentar la producción y ofrecer potencialmente una fuente natural estandarizada y controlada de L-DOPA.

El equipo dirigido por el Centro John Innes modificó el fruto del tomate mediante la introducción de un gen responsable de la síntesis de L-DOPA en la remolacha, donde actúa en la producción de los pigmentos betalaínas. La L-DOPA se produce a partir de la tirosina, un aminoácido que se encuentra en muchos alimentos. El equipo de investigación insertó un gen que codifica una tirosinasa, una enzima que usa tirosina para construir moléculas como L-DOPA. Esto elevó el nivel de L-DOPA específicamente en la parte de la fruta de la planta y condujo a rendimientos más altos que los asociados con la producción de L-DOPA en toda la planta.

Los niveles alcanzados en el fruto del tomate (150 mg de L-DOPA por kg de tomates) fueron comparables a los observados en otras plantas que acumulan L-DOPA, sin algunos de los inconvenientes conocidos que han obstaculizado la producción metabólica de la droga en las plantas anteriormente. El objetivo ahora es crear una línea de producción donde se extraiga L-DOPA de los tomates y se purifique en el producto farmacéutico.

Sólo unas pocas plantas contienen cantidades mensurables de la molécula L-DOPA, principalmente en sus semillas.

La profesora Cathie Martin (FRS), autora correspondiente del estudio, explica que “la idea es que se puedan cultivar tomates con relativamente poca infraestructura. Se podría escalar a un costo relativamente bajo. Una industria local podría preparar L-DOPA a partir de tomates porque es soluble y se pueden hacer extracciones. Podrían hacer un producto purificado con tecnología relativamente baja que podría distribuirse localmente“.

La enfermedad de Parkinson es un problema creciente en los países en desarrollo donde muchas personas no pueden pagar el precio diario de 2 dólares de L-DOPA sintética. La L-DOPA es un aminoácido precursor de la dopamina neuroquímica y se usa para compensar el suministro reducido de dopamina en pacientes con enfermedad de Parkinson. También conocida como levodopa, la L-DOPA ha sido la terapia estándar de oro para la enfermedad de Parkinson desde su establecimiento como medicamento en 1967. Es uno de los medicamentos esenciales declarados por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y su valor de mercado es de cientos de miles de millones de dólares.

La forma más común del medicamento se produce por síntesis química, pero también se encuentran disponibles fuentes naturales. Sólo unas pocas plantas contienen cantidades mensurables de la molécula, principalmente en sus semillas.

La planta más estudiada es el frijol terciopelo, Mucuna pruriens, que contiene hasta un 10% de la molécula en sus semillas. Pero esto es problemático porque la planta está cubierta de pelos urticantes que contienen mucanain, que pueden causar irritación y reacciones alérgicas en los trabajadores del campo que cosechan el cultivo. Los frijoles en sí causan niveles elevados de triptaminas que pueden causar alucinaciones en pacientes con enfermedad de Parkinson.

Hemos demostrado que el uso de tomates que expresan tirosinasa como fuente de L-DOPA es posible. Es una demostración más del tomate como una opción sólida para la biología sintética. Además, hubo sorprendentes efectos beneficiosos, incluida la mejora de la vida útil y niveles elevados de aminoácidos que podemos investigar“, concluye el primer autor del estudio, el Dr. Dario Breitel.

El estudio “Ingeniería metabólica de la fruta de tomate enriquecida en L-DOPA” aparece en la revista Metabolic Engineering.

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