Green microalgae as an alternative for production of plant-derived drugs

Abstract

El Paclitaxel es un fármaco obtenido de plantas del género Taxus. Es utilizado para tratar varios tipos de cáncer por lo cual hay una alta demanda que actuales medios semisintéticos de producción no pueden cubrir. Por este motivo, la industria apunta su investigación hacia plataformas microbianas para la producción de metabolitos dado que son más eficientes y económicas que las plantas. El uso de microalgas como plataformas alternativas en ingeniería metabólica es un campo sin explorar. Tienen varias cualidades ventajosas como su fotoautotrofía y encapsulación que las vuelven atractivas. El presente trabajo muestra un diseño de ingeniería metabólica en el plastoma de Chlamydomonas reinhardtii para producir taxadien-5α-acetato-10β-ol, un precursor avanzado de Paclitaxel. Este estudio aprovecha que parte de la ruta metabólica de la droga se encuentra codificada en el núcleo y localizada en el cloroplasto, lo cual reduce los genes requeridos para producir el compuesto en cinco. Dichas secuencias pueden ser clonadas en el plastoma usando transformación serial ocupando dos plásmidos. El esquema resultante para hacer ingeniería metabólica de C. reinhardtii muestra viabilidad para producción del precursor. Futuras investigaciones tendrán que enfocarse hacia mejorar la red metabólica del alga, así como los genes requeridos que optimicen la producción del metabolito. Eventualmente, las plataformas de microalgas podrán competir con bacterias y levaduras y serán consideradas para la producción de otros fármacos derivados de plantas.