Creación de plantas productoras de metabolitos a gran escala
Si bien la cantidad de metabolitos generados por las plantas es adecuada para su funcionamiento, las compañías farmacéuticas necesitan una cantidad mucho mayor. Este tipo de moléculas son muy complejas y, a menudo, semejantes a otras menos útiles producidas por las plantas, lo cual dificulta su aislamiento y extracción y eleva el coste de este proceso. El proyecto financiado con fondos europeos «Rational design of plant systems for sustainable generation of value-added industrial products» (SMARTCELL) desarrolló nuevas técnicas facilitadoras para el aprovechamiento a escala industrial de valiosos metabolitos secundarios vegetales. Se emplearon novedosas técnicas para describir los genes y los productos de la ruta de los alcaloides indol-terpenoides con el propósito de obtener metabolitos secundarios con propiedades útiles para las empresas farmacéuticas. A partir de una planta medicinal, la vinca de Madagascar (Catharanthus roseus, que produce pequeñas cantidades de compuestos de interés), se logró identificar relaciones funcionales entre genes, enzimas y moléculas. Mediante transformaciones multigenes creadas por socios del proyecto, se introdujeron los genes de interés en las células de la planta para evaluar su actividad. Con el uso de técnicas analíticas avanzadas e innovadoras, se logró confirmar las funciones génicas y la producción de compuestos de interés. Posteriormente, se expresaron estos genes en organismos como bacterias y tabaco de crecimiento rápido, así como cultivos de raíces transformadas y suspensiones celulares que se pueden cultivar de forma continua. Se generaron herramientas bioinformáticas novedosas para determinar y describir las diferencias espectrales entre grupos de tabaco y vincas con distinto genotipo y condiciones de crecimiento. Los cultivos de raíces transformadas y de suspensiones celulares fueron los más eficaces en la producción de geraniol, un metabolito secundario de interés, con aproximadamente un gramo en cuarenta y un días. Las técnicas analíticas avanzadas y los métodos de producción rentables, abren nuevas vías para producir productos químicos de forma ilimitada a partir de muchos tipos de plantas. En definitiva, en SMARTCELL se han sentado las bases para lograr una producción a escala industrial y sostenible de moléculas vegetales de interés farmacéutico mediante sistemas biotecnológicos. Todo ello cumpliendo con la normativa vigente en este ámbito.
Palabras clave
Plantas, ingeniería metabólica, metabolitos secundarios, farmacéutico, transformaciones multigenes, bioinformática
