Forskergruppe producerer medicin af sol og tobak

Forskergruppe producerer medicin af sol og tobak

Forskere på Københavns Universitets Institut for Plante- og Miljøvidenskab udnytter tobaksplanters grønkorn til at producere naturlægemidlet Forskolin, som bruges i sovemedicin, slankepiller og mod hjertesygdomme. (Foto: Lennart Søgård-Høyer)

En gruppe forskere på Københavns Universitet har udviklet en mindre fabrik i et drivhus, hvor tobaksplanterne står og producerer sjældne stoffer.

Solen giver D-vitamin, Solen giver varme – og nu kan den også drive en medicinfabrik.

Professor Poul Erik Jensen og professor Birger Lindberg Møller fra Københavns Universitets Institut for Plante- og Miljøvidenskab har nemlig påvist, at det er muligt at udnytte tobaksplanters grønkorn til at producere naturlægemidlet Forskolin, som i dag bliver brugt i sovemedicin, slankepiller og mod hjertesygdomme.

Fidusen ligger i at kopiere syn­tesevejen fra den oprindelige medicinplante til tobakken.

»Kan vi få det her system til at fungere, kan vi også få det til at producere f.eks. bioplast eller stoffer, der bruges mod visse kræftsygdomme,« siger Poul Erik Jensen.

Normalt udvindes mange af de effektive stoffer fra planter i stærkt begrænsede mængder, da planterne kun lige producerer nok til at beskytte sig selv mod insekter og andre trusler. Derfor kan det være ret kostbart at producere naturmedicin.

Udnytter plantens grønkorn

Forskolin kommer fra rødderne af planten Coleus forskohlii – eller paletblad, som den hedder på dansk – og den dyrkes på store marker i Indien. Men der er slet ingen grund til at bruge god landbrugsjord så langt væk til det, fortæller Poul Erik Jensen.

Selv om planten jo netop har fået sine brugbare egenskaber, f.eks. diterpenoider, for at overleve i det miljø, den vokser i, er der ikke noget, der forhindrer, at de egenskaber kan bringes til produktion i et drivhus, hvis planterne har lys nok og har fået indført generne fra moderplanten.

Tricket ligger i at udnytte værtsplantens, i dette tilfælde en tobaks­plantes, grønkorn, der sidder i bladene. Disse grønkorn har deres eget dna, men får de indsat gæste-dna fra en medicinsk plante, er de faktisk i stand til at overtage arbejdet for dem.

Når Solen skinner på tobaksplanten, går fotosyntesen i gang som normalt: Elektroner bliver frigivet og brugt som energi til de enzymer, der producerer det ønskede stof. Det går blot meget hurtigere end i den medicinske plante, hvor elektronerne bliver ført igennem flere lagertrin, inden disse lagre stille og roligt frigiver elektronerne til de stofproducerende enzymer, efterhånden som behovet opstår.

Ved at indsætte generne, der koder for disse enzymer, direkte i tobaksplantens grønkorn, kan planten springe de langsomme lagringsled over og trække elektronerne direkte fra fotosyntesen med en langt større og hurtigere produktion af stoffet, eller metabolitten, til følge.

»Dette er første skridt på vejen mod at få tobaksplanter til at lave noget, de ikke kunne i forvejen, og det kan give mange muligheder,« siger Poul Erik Jensen og fremhæver det cancercelledræbende middel paclitaxel, eller taxol, som i dag godt kan fremstilles kemisk, men er meget dyrt på grund af stoffets kompleksitet. Derfor kunne man opnå et langt billigere og mere ensartet produkt ved at ændre på planterne.

Opnår man kontrol over syntesevejen, kan man formentlig også lave små ændringer undervejs, så man undgår at udvikle resistens over for produktet, understreger Poul Erik Jensen.

Store solfangerblade

At valget er faldet på tobaksplanten skyldes, at den er nem at håndtere med sine store solfangerblade og derfor har en høj produktivitet, men i princippet kan en del arbejde – om ikke andet så forskningsarbejdet – foretages i blågrønalger i lukkede beholdere.

Blågrønalger minder i deres fotosynteseproces meget om planter og udvikler sig hurtigt. Desuden er de nemme at arbejde med og dermed egnede til dyrkning af stoffer, foruden at man i så fald nemmere kan opnå en fuldstændig indeslutning af produktionssystemet, forklarer Poul Erik Jensen.

Forskergruppen har i øjeblikket adgang til en 500 liters prøveopstilling hos Agrotech i Taastrup, men arbejder på at kunne skalere systemet op og designe en fotosyntese­reaktor, som bl.a. skal bestå af en klar slange eller plasticpose, hvori bakterierne flyder og suger sollys.

»Der skal en del sol til, men i væksthuse i Danmark kunne de sagtens give indspark til nye afgrøder, som giver lidt mere end et kilo tomater,« siger Poul Erik Jensen.

Alternativt kan stoffet gros i gær tilsat sukker som energikilde, men ifølge Poul Erik Jensen er der ikke grund til at bruge god mad som motor, hvis man kan høste det ubegrænsede lys fra Solen.

Og hans fremtidsplaner slutter ikke her, for drømmen er at gøre processen endnu mere enkel.

»Det bedste ville jo være, hvis vi kunne lave en blågrønalge, som selv udskiller stoffet, og vi har set, at den slags mekanismer rent faktisk findes i planter. Så kan vi bare stå og skumme fløden uden at slå cellen ihjel. Den kan leve videre, så vi får en kontinuerlig produktion,« siger han.

Kommentarer (0)