Artemisia annua의 유전공학

연구원들은 말라리아 치료를 위한 아르테미시닌 전구체를 합성하기 위해 대장균에 유전자를 삽입했고, 새로운 방법과 기존 방법을 조합해 아르테미시닌이라는 식물 유래 약물을 사용해 약물 내성 말라리아를 효과적으로 치료했다. 국화과(Artemisia annua)에서 추출한 아르테미시닌을 말라리아 치료에 사용하는 경우, 성인 1회 복용량에 약 1.50달러가 소요되는데, 이는 말라리아 사망자가 가장 많은 아프리카의 대부분의 사람들에게 감당할 수 없는 금액입니다. 자연에서 직접 추출한 아르테미시닌은 개발도상국의 많은 말라리아 환자들에게 너무 비싸지만, 정교한 유전공학 프로그램을 통해 아르테미시닌 기반 항말라리아 치료법을 더 저렴하게 제공할 수 있습니다.

캘리포니아대학교 버클리 캠퍼스의 키슬링 연구그룹은 합성생물학 방법을 이용해 세스퀴테르펜의 전구체인 파네실디포스페이트(FPP)의 합성 경로에서 핵심 효소의 발현을 증가시켜 세스퀴테르펜의 효율을 높였다. FPP는 동시에 FPP를 스테롤로 전환할 수 있는 유전자를 하향 조절하고 동시에 아르테미시논 합성효소 ADS와 시토크롬 P450 효소 염기 CYP71AV1 및 그 환원효소 유전자 CPR을 효모에 도입하여 아르테미신산을 생산하는 엔지니어링 균주를 구축합니다. 153mg/L에 도달했습니다.

2013년 초 빌 앤 멜린다 게이츠 재단은 원월드 헬스(OneWorld Health) 프로젝트와 PATH(Program for Appropriate Technology in Health) 프로젝트를 통해 아미리스(Amyris)에 자금을 지원했으며 키슬링의 연구팀과 아미리스(Amyris) 회사가 협력하여 인공적인 디자인을 진행했습니다. 아르테미신산(artemisinic acid) 합성 경로는 효모에서 최대 25g/L의 수율로 아르테미신산을 효율적으로 생산합니다. 아르테미시닌은 간단한 화학 반응을 통해 합성될 수 있습니다. Amyris는 해당 기술을 Sanofi Pharmaceuticals(Sano)에 무료로 제공했습니다. 그 대가로 제약회사 사노피는 해당 약품을 개발도상국 말라리아 환자들에게 원가로 제공하기로 합의해 앞으로 수많은 말라리아 환자들의 생명을 구할 수 있게 됐다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 전 세계적으로 매년 100만명 이상이 말라리아 감염으로 사망하고 있다. 말라리아를 유발하는 기생충 Plasmodium falciparum은 전통적인 항말라리아제에 내성을 갖게 되었으며, 아르테미시닌과 그 유도체는 약물 내성 말라리아에 대한 효과적인 치료법으로 간주됩니다.

2003년 4월, 자원봉사 의료단체인 국경없는의사회(Doctors Without Borders)는 아르테미시닌 기반 병용요법(ACT)의 신속한 시행을 촉진하기 위해 국제적 지원을 요청했는데, 이 치료 계획은 WHO가 권장하고 효과적임이 입증되었습니다. . "ACT 프로그램"은 말라리아를 치료하기 위한 다른 작용 메커니즘과 함께 전통적인 항말라리아제와 아르테미시닌을 결합하여 사용합니다.

Tu Youyou는 노벨 과학상을 수상한 최초의 중국 과학자이자 노벨 생리의학상을 수상한 최초의 중국 과학자입니다. [2] 이는 지금까지 중국 의학계가 받은 최고상이자, 한의학의 업적으로 받은 최고상이기도 하다.

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