Tytoń zyskuje nowy, zdrowy image
Używanie tytoniu wywołuje u ludzi wiele powszechnych chorób, np. chorobę serca albo raka płuc. Niemniej grupa naukowców z Europy może okazać się ratunkiem dla tytoniu. Udało im się wykorzystać zmodyfikowane genetycznie liście tytoniu do wyprodukowania leków na różne choroby autoimmunologiczne i zapalne. Badania przeprowadzono w ramach projektu Pharma-Planta, który finansowany był z Szóstego Programu Ramowego (6PR) Unii Europejskiej na kwotę 12 mln EUR. Wyniki badań zostały niedawno opublikowane w ogólnodostępnym czasopiśmie BMC Biotechnology. Celem naukowców było stworzenie transgenicznego krzewu tytoniu, który jest zdolny do wytwarzania biologicznie aktywnej interleukiny 10 (IL-10) - niewielkiego białka z grupy cytokin, które reguluje funkcjonowanie układu odpornościowego. Zespół, prowadzony przez profesora Mario Pezzottiego z Uniwersytetu w Weronie we Włoszech, przetestował różne wersje IL-10 (wirusową i mysią), po czym stworzył rośliny, w których białko umieszczono w trzech różnych przedziałach wewnątrzkomórkowych, aby ocenić, które z rozwiązań jest najskuteczniejsze. Naukowcy doszli do wniosku, że doustne podawanie samych cytokin, albo w połączeniu z autoantygenami związanymi z daną chorobą, może zapewnić ochronę od samego początku choroby autoimmunologicznej poprzez "wzbudzenie doustnej tolerancji". Poza tym zespół stwierdził, że krzewy tytoniu są w stanie wytwarzać obydwa rodzaje IL-10. Poziom aktywnych cytokin był wystarczająco wysoki, aby wykorzystać liście tytoniu bez tracenia zbyt wiele czasu na ekstrakcję czy oczyszczanie. Rośliny transgeniczne można hodować przy stosunkowo niskich kosztach i niewielkim nakładzie pracy. "Fakt że można je spożywać i dostarczać lek, tam gdzie jest potrzebny, unikając czasochłonnych procedur oczyszczania, jest następnym plusem w porównaniu z tradycyjną syntezą leków" - wyjaśnia profesor Pezzotti. "Wyniki te pokazują, że w krzewach tytoniu jest możliwa ekspresja wirusowych i mysich genów IL-10 oraz przetworzenie i złożenie odpowiednich białek w funkcjonalne, biologicznie aktywne dimery" - dodaje. Naukowcy chcą teraz wykorzystać roślinę do sprawdzenia, czy regularnie podawane niewielkie dawki mogą zapobiec cukrzycy typu 1 (T1DM) w połączeniu z innymi autoantygenami skojarzonymi z chorobą. Do testów zdecydowali się wykorzystać izoform 65-kDa enzymu dekarboksylaza kwasu glutaminowego (GAD65). "Stężenie zarówno wirusowego, jak i mysiego IL-10 w liściach tytoniu jest wystarczająco wysokie, aby dostarczyć materiału do podawania doustnego w badaniach tolerancji doustnej, wykorzystując modele mysie" - mówi profesor Pezzotti. "Badania otwierają drogę do prób z podawaniem doustnym środków przy wykorzystaniu mysich modeli chorób autoimmunologicznych, co pozwoli ocenić immunomodulacyjne właściwości i skuteczność wirusowego IL-10 we wzbudzaniu doustnej tolerancji w porównaniu z białkiem mysim." Uniwersytet w Weronie prowadził badania we współpracy z Instytutem Biotechnologii Molekularnej (Niemcy), Instytutem Biologii Molekularnej i Ekologii Stosowanej im. Fraunhofera (Niemcy), Instytutem Fizjologii Molekularnej Roślin im. Maxa Plancka (Niemcy), Uniwersytetem Zasobów Naturalnych i Stosowanych Nauk Przyrodniczych (Austria) oraz Uniwersytetem w Perugii (Włochy).