خانه / تازه‌ها / بیوتکنولوژی / اولین طرح درمان برای مبارزه با مالاریا استفاده از آرتمیسین می‌باشد.

اولین طرح درمان برای مبارزه با مالاریا استفاده از آرتمیسین می‌باشد.

در مقایسه با تیفوئید و آبله، مالاریا یکی از مهم‌ترین بیماری‌های انسانی می‌باشد که نیمی از جمعیت جهان را تهدید به مرگ می‌نماید. مطابق گزارش‌های سازمان جهانی بهداشت، بیست سال پیش سالیانه ۲ میلیون نفر سالیانه به علت مبتلا شدن به مالاریا از بین می‌رفتند. و در حال حاضر حتی با توجه به پیشرفت‌های اخیر در درمان مالاریا فقط در سال ۲۰۱۵ حدود ۲۱۲ میلیون مورد مبتلا به مالاریا گزارش گردیده است و از این بین حدود ۴۲۹ هزار نفر به علت بیماری مالاریا فوت نمودند. مهم‌ترین و اولین طرح درمان برای مبارزه با مالاریا استفاده از آرتمیسین می‌باشد که پیشتر در تب سنتی چین برای درمان تب و عفونت و به طبع مالاریا استفاده می‌گردد.

مالاریا
تصویر پشه آنوفل استفنسی که در حال استخراج خون انسان می‌باشد. مازاد خون استخراج شده از انتهای بدن پشه خارج می‌شود. این پشه به عنوان مهمترین حامل مالاریا می‌باشد و کنترل این پشه نقش مهمی در کاهش ابتلا به مالاریا دارد (تصویر از ویکیمدیا).

در سال ۲۰۰۱ سازمان جهانی ‌‌دارویی یک ترکیب را برای درمان مالاریا را توزیع نمود اما بعدها پارازیت مالاریا نسبت به این دارو مقاوم گردید. دانشمندان و اساتید پزشکی دریافتند که آرتیمیسین می‌تواند در ترکیب با داروهایی مانند مفلوکین و کلرپروگوانیل استفاده گردد تا بتوان از جهت‌های مختلف به پارازیت حمله نموده و آن را غیر فعال نماید. مطابق گزارشات سازمان جهانی بهداشت، تعداد ترکیبات مبتنی بر آرتمیسین که توسط کارخانه‌های مختلف تولید شده به صورت جهانی از ۱۸۷ میلیون در سال ۲۰۱۰ به ۳۱۱ میلیون در سال ۲۰۱۵ افزایش داشته است. اما همچنان مهمترین مشکل پایدار نبودن و یا کافی نبوده منابع آرتمیسین می‌باشد که منجر شده این طرح درمان بسیار پر هزینه باشد.

ورود ابتکار و هوش انسانی

نتایج پژوهشهای جدید نشان می‌دهد تولید پایدار داروی ضد مالاریا آرتمیسین از طریق خزه‌ای به نام فیسکومیترلا پاتنز امکان پذیر می‌باشد. بر روی این خزه روشهای مهندسی ژنتیک اعمال شده تا بتواند آرتمیسین را در سطح تجاری تولید نماید. آرتمیسین به صورت معمول از گیاه آرتمیسیا آنوا که یک گیاه یکساله و فصلی می‌باشد. به علت ساختار پیچیده این دارو از نظر اقتصادی تولید شیمیایی آن مقرون به صرفه نمی‌باشد. دیگر پژوهش گران قصد داشتند که از طریق روش‌های بیومهندسی در گیاه نیکوتیانا توباکوم و یا ساکرومایسس سرویسیه اقدام به تولید آرتمیسین نمایند. اما برای دست یابی به ماده مورد نظر نیاز به روشهای پیشرفته‌تری برای آنالیز می‌باشد و محصول حاصل نیز چندان خالص نیست.

پژوهشگران پنج ژن مسئول بیوسنتز پیشنیاز آرتمیسین و دهیررو آرتمیسینیک اسید را با استفاده از قطعات مختلف دی. ان.ای به فیسکومیترلا پاتنز انتقال دادند. محصول نهایی تبدیل این اسید به آرتمیسین توسط فیتواکسیداسیون در سلولهای خزه مورد نظر روی می‌دهد. از آنجا که خزه، گیاهی بدون آوند می‌باشد و ساختار آن ساده می‌باشد مناسب برای بسترهای داروهای مهندسی ژنتیک شده می‌باشد. خزه‌های مهندسی شده در روی هر دو بستر مایع و جامد در زیر نور آل.ای.دی ۲۴ ساعته رشد می‌نمایند. پس از ۳ روز کشت، پژوهشگران تولید اولیه برابر با ۰/۲۱ میلیگرم از ماده ارتمیسین را استخراج نمودند و در طی ۱۲ روز توانستند بالاترین مقدار دارو را استخراج نمایند.

به گفته این پژوهشگران فیسکومیترلا پاتنز همانند یک کارخانه عمل می‌نماید. این گیاه آرتمیسین را بدون نیاز به سنتز شیمیایی و دیگر روشهای مهندسی تولید نمود. این پژوهشگران همچنین توانستند مرزهای بیوتکنولوژی سنتتیک را برای تولید گیاهان مهندسی شده جابجا نمایند تا بتواند در مقیاس صنعتی ترکیبات پیچیده و با ارزش را ارائه نمایند. از آنجا که فیسکومیترلا پاتنز از انرژی نوری برای رشد و نمو استفاده می‌نماید در دراز مدت هزینه‌های انجام شده کاهش خواهد یافت.

تولید آرتمیسین از فیسکومیترلا پاتنز در بسترهای مایع به این معنی است که تولید انبوه آنها در دسترس بوده و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می‌باشد که در مقایسه با داروهای کلاسیک ضد مالاریا پیشرفت بسیار مهمی می‌باشد. مرحله بعدی در تولید صنعتی آرتمیسین بهینه سازی فرایند تولید آن نسبت به محصولات فرعی تولید شده می‌باشد. همچنین اطمینان داشتن از متابولیت های تولید شده بسیار مهم می‌باشد. از این نظر که بیماری مالاریا ۲۰۰ تا ۳۰۰ میلیون نفر را سالانه مبتلا می‌سازد و برای کودکان کشنده می‌باشد پژوهش در این راستا برای از بین بردن بیماری مالاریا در جهان برای دانشمندان بسیار مهم می‌باشد.

 منابع:

Paddon CJ, Westfall PJ, Pitera DJ, Benjamin K, Fisher K, McPhee D, Leavell MD, Tai A, Main A, Eng D, Polichuk DR, Teoh KH, Reed DW, Treynor T, Lenihan J, Fleck M, Bajad S, Dang G, Dengrove D, Diola D, Dorin G, EllensKW, Fickes S, Galazzo J, Gaucher SP, Geistlinger T, Henry R, Hepp M, Horning T, Iqbal T, Jiang H, Kizer L, Lieu B, Melis D, Moss N, Regentin R, Secrest S, Tsuruta H, Vazquez R, Westblade LF, Xu L, Yu M, Zhang Y, Zhao L, Lievense J, Covello PS, Keasling JD, Reiling KK, Renninger NS, Newman JD. High-level semi-synthetic production of the potent antimalarial artemisinin. Nature. 2013 Apr 25;496(7446):528-32. DOI: 10.1038/nature12051

Khairul Ikram NKB, Beyraghdar Kashkooli A, Peramuna AV, van der Krol AR, Bouwmeester H, Simonsen HT. Stable Production of the Antimalarial Drug Artemisinin in the Moss Physcomitrella patens. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2017; DOI: 10.3389/fbioe.2017.00047

Frontiers. The first-choice treatment for malaria is artemisinin. 2017. The material retrived from thecellule.com. the material is available on at: http://taq.ir/1396/07/10/2355

درباره حمید احمدیان مقدم

من به علوم و فناوری های نوین علاقه مند هستم!

این نوشته هم جالبه!

نانوذرات طلا

کنترل از راه دور رهاسازی داروی ضدسرطان به داخل تومور

پژوهشگران به دنبال انتقال مقدار زیادی از داروی های ضدسرطانی به داخل تومور می‌باشند. نتیجه …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *