Gli scienziati hanno prodotto un pomodoro arricchito con il farmaco per il morbo di Parkinson L-DOPA in quella che potrebbe diventare una nuova fonte economica di uno dei farmaci essenziali al mondo. Lo sviluppo del pomodoro geneticamente modificato (GM) ha implicazioni per i paesi in via di sviluppo in cui l’accesso ai farmaci è limitato. Questo nuovo uso delle piante di pomodoro come fonte naturale di L-dopa offre anche benefici per le persone che soffrono di effetti avversi – tra cui nausea e complicazioni comportamentali – della L-dopa sintetizzata chimicamente. Il pomodoro è stato scelto come coltura ampiamente coltivata che può essere utilizzata per una produzione su larga scala e potenzialmente offrire una fonte naturale standardizzata e controllata di L-dopa. Il team guidato dal John Innes Center ha modificato il frutto del pomodoro introducendo un gene responsabile della sintesi di L-DOPA nella barbabietola, dove funziona nella produzione dei pigmenti beta. La L-DOPA è prodotta dalla tirosina, un amminoacido presente in molti alimenti. Il team di ricerca ha inserito un gene che codifica per una tirosinasi, un enzima che utilizza la tirosina per costruire molecole come la L-DOPA. Ciò ha elevato il livello di L-DOPA specificamente nella parte frutticola della pianta e ha portato a rese più elevate rispetto a quelle associate alla produzione di L-DOPA nell’intera pianta. I livelli raggiunti nel frutto del pomodoro – 150 mg di L-DOPA per kg di pomodori – erano paragonabili a quelli osservati in altre piante di accumulo di L-DOPA – senza alcuni dei noti inconvenienti che in precedenza hanno ostacolato la produzione metabolica vegetale del farmaco. L’obiettivo ora è creare una pipeline di produzione in cui la L-DOPA viene estratta dai pomodori e purificata nel prodotto farmaceutico. L’idea è che si possano coltivare pomodori con relativamente poche infrastrutture. Come OGM (organismi geneticamente modificati) potresti coltivarli in case-schermate, ambienti controllati con maglie molto strette, in modo da non far fuoriuscire il polline attraverso gli insetti. Allora potresti aumentare la produzione ad un costo relativamente basso. Un’industria locale potrebbe preparare la L-dopa dai pomodori perché è solubile e si possono fare estrazioni. Quindi potresti realizzare un prodotto purificato a tecnologia relativamente bassa che potrebbe essere distribuito localmente. La malattia di Parkinson è un problema crescente nei paesi in via di sviluppo dove molte persone non possono permettersi il prezzo giornaliero di $ 2 della L-dopa sintetica. La L-DOPA è un precursore dell’amminoacido della dopamina neurochimica e viene utilizzata per compensare l’esaurimento dell’offerta di dopamina nei pazienti con malattia di Parkinson. Conosciuta anche come Levodopa, la L-DOPA è stata la terapia standard per il morbo di Parkinson sin dalla sua istituzione come farmaco nel 1967. È uno dei farmaci essenziali dichiarati dall’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) e il suo valore di mercato è di centinaia di miliardi di dollari. La forma più comune del farmaco è prodotta dalla sintesi chimica, ma sono disponibili anche fonti naturali. È stato segnalato che solo poche piante contengono quantità misurabili della molecola, principalmente nei semi. Il più studiato è il fagiolo vellutato, Mucuna pruriens, che nei suoi semi contiene fino al 10% di L-dopa. Ma questo è problematico perché la pianta è ricoperta di peli urticanti che contengono mucunian che possono causare irritazione e reazioni allergiche nei lavoratori sul campo che raccolgono il raccolto. I fagioli stessi causano livelli elevati di triptamine che possono causare allucinazioni nei pazienti con malattia di Parkinson. Hanno dimostrato che è possibile utilizzare i pomodori che esprimono la tirosinasi come fonte di L-dopa. È un’ulteriore dimostrazione del pomodoro come una forte opzione per la biologia sintetica. Inoltre, ci sono stati sorprendenti effetti benefici, tra cui il miglioramento della durata di conservazione e l’aumento dei livelli di aminoacidi che è possibile indagare.

Daniele Corbo

Bibliografia: “Metabolic engineering of tomato fruit enriched in L-DOPA” by Cathie Martin et al. Metabolic Engineering

Immagine: Red Tomatoes (Lyn Alice)