Investigadors de l’IBMCP (CSIC-UPV) han col·laborat en la seqüenciació del genoma de Nicotiana benthamiana, que podria contribuir al desenvolupament de nous productes terapèutics
Investigadors de l’Institut de Biologia Molecular i Cel·lular de Plantes (IBMCP), centre mixt del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat Politècnica de València, han col·laborat en la seqüenciació d’una versió millorada del genoma de la Nicotiana benthamiana, una planta clau en la creació de medicaments que ja s’ha emprat anteriorment en la producció de vacunes contra la COVID-19 i la grip o anticossos contra el virus de l’ébola, entre altres aplicacions. El treball, publicat en Nature plants, obri la porta a la millora de la capacitat de producció biofàrmacs en el futur.
“Hem generat una versió d’alta qualitat del genoma de la Nicotiana benthamiana, que té aproximadament la mateixa grandària i complexitat que el genoma humà. Aquesta seqüència millorada s’ha completat, a més, amb una sèrie de recursos d’informació addicionals, la qual cosa anomenem una plataforma multi-òmica, que inclou dades transcriptòmics, metabolòmics i epigenètics” explica Diego Orzáez Calatayud, investigador del CSIC a l’Institut de Biologia Molecular i Cel·lular de Plantes (IBMCP).
La generació d’aquests recursos multi-òmics, que aporten informació biològica detallada i concreta, és necessària per a comprendre i optimitzar els gens que controlen la quantitat i qualitat dels compostos biofarmacèutics produïts amb aquesta planta. “D’aquesta manera podem accelerar l’ús de Nicotiana benthamiana com a plataforma de producció de biomolècules, alguna cosa que esperem tindrà una repercussió positiva en la capacitat de producció a escala de medicaments en el futur i per tant a fer-los accessibles a la població”, indica Aureliano Bombarely, investigador del CSIC a l’IBMCP.
El coneixement profund del genoma de plantes model és fonamental per a entendre el seu potencial i, així, poder aplicar-ho en diferents camps. “De la mateixa manera que la determinació de la seqüència del genoma humà ha permés grans avanços en la ciència mèdica i el diagnòstic, la determinació, amb alta precisió, de la seqüència del genoma de Nicotiana benthamiana té el potencial de millorar de manera similar la investigació biotecnològica i agrícola i la producció de nous productes terapèutics”, destaca l’investigador del CSIC a l’IBMCP Víctor García-Carpintero.
Aquest treball s’emmarca dins del projecte europeu Newcotiana coordinat des de l’IBMCP, l’objectiu del qual és avançar en l’ús de les plantes com biofactoria mitjançant l’ús de noves tècniques de millora genètica.
La biofactoria Nicotiana benthamiana
El creixement de la població i els avanços en medicina i nutrició porten associats una demanda creixent de biofàrmacs i altres compostos biològics relacionats amb la salut. “Les plantes són els organismes millor adaptats per a produir de manera sostenible i eficient els compostos que necessitem per a respondre a aquests desafiaments, perquè només empren la llum com a font l’energia i es poden cultivar a gran escala utilitzant tecnologies agrícoles relativament senzilles”, assenyala Orzáez.
La planta més utilitzada com a biofactoria de medicaments és Nicotiana benthamiana, una espècie d’origen australià emparentada amb el tabac. Amb aquesta planta diferents empreses han produït vacunes enfront de la covid i la grip o anticossos contra l’ébola, entre altres fàrmacs. Ademés, N. benthamiana rivalitza amb Arabidopsis per la primacia en moltes aplicacions d’investigació fonamental en biologia vegetal.
Referencia:
Ranawaka, B., An, J., Lorenc, M.T. et al. A multi-omic Nicotiana benthamiana resource for fundamental research and biotechnology. Nat. Plants(2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-023-01489-8
Plantes de Nicotiana benthamiana./ IBMCP.