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Des scientifiques ont produit une tomate enrichie en L-DOPA, un médicament contre la maladie de Parkinson, dans ce qui pourrait devenir une nouvelle source abordable de l’un des médicaments essentiels pour cette maladie.

De la L-DOPA venant des tomates

Le développement de la tomate génétiquement modifiée (GM) a des implications pour les pays en développement où l’accès aux médicaments pharmaceutiques est limité. Cette nouvelle utilisation des tomates comme source naturelle de L-DOPA offre également des avantages pour les personnes qui souffrent des effets indésirables – y compris des nausées et des complications comportementales – de la L-DOPA synthétisée chimiquement.
La tomate a été choisie comme une culture très répandue qui peut être utilisée pour une production à grande échelle, et qui offre potentiellement une source naturelle de L-DOPA standardisée et contrôlée. L’équipe dirigée par le Centre John Innes a modifié le fruit de la tomate en introduisant un gène responsable de la synthèse de L-DOPA dans la betterave, où il fonctionne dans la production des pigments betalains.
La L-DOPA est produite à partir de la tyrosine, un acide aminé présent dans de nombreux aliments. L’équipe de recherche a inséré un gène codant pour une tyrosinase, une enzyme qui utilise la tyrosine pour construire des molécules telles que la L-DOPA . Cela a permis d’augmenter le niveau de L-DOPA spécifiquement dans le fruit de la plante, et cela à conduit à des rendements plus élevés que ceux associés à la production de L-DOPA dans la plante entière.

Créer une filière de production 

Les niveaux atteints dans le fruit de la tomate – 150 mg de L-DOPA par kg de tomates – étaient comparables à ceux observés dans d’autres plantes accumulantes de la L-DOPA – sans certains des inconvénients qui ont entravé la production métabolique de la plante de ce médicament auparavant. L’objectif est maintenant de créer une filière de production dans laquelle la L-DOPA est extraite des tomates et purifiée en un produit pharmaceutique.
Le professeur Cathie Martin, auteur correspondant de cette étude, explique : « l’idée est que l’on peut cultiver des tomates avec relativement peu d’infrastructures. En tant qu’OGM (organismes génétiquement modifiés), vous pourriez les cultiver dans des hangars à écran, des environnements contrôlés avec des mailles très étroites, de sorte que le pollen ne s’échappe pas par les insectes.

Pour une distribution locale

« Ensuite, vous pourriez passer à la production à grande échelle, à un coût relativement faible. Une industrie locale pourrait préparer de la L-DOPA à partir de tomates, car il est soluble et on peut en faire des extraits. Vous pourriez alors fabriquer un produit purifié relativement peu coûteux qui pourrait être distribué localement ».
La maladie de Parkinson est un problème croissant dans les pays en développement, où de nombreuses personnes ne peuvent pas se permettre le prix quotidien de 2 $ de L-DOPA synthétique. La L-DOPA est un acide aminé précurseur de la dopamine, et est utilisée pour compenser l’épuisement des réserves de dopamine chez les patients atteints de la maladie de Parkinson.

Une molécule indispensable

Aussi connu sous le nom de Lévodopa, la L-DOPA est la thérapie de référence pour la maladie de Parkinson depuis sa création en tant que médicament en 1967. C’est l’un des médicaments essentiels déclarés par l’OM et sa valeur marchande se chiffre en centaines de milliards de dollars.
La forme la plus courante de ce médicament est produite par synthèse chimique, mais des sources naturelles sont également disponibles. Seules quelques plantes ont été signalées comme contenant des quantités mesurables de cette molécule, principalement dans les graines.

Une excellente option pour la biologie synthétique

« Nous avons démontré que l’utilisation des tomates exprimant la tyrosinase comme source de L-DOPA est possible. C’est une nouvelle démonstration que la tomate est une excellente option pour la biologie synthétique. En outre, des effets bénéfiques surprenants ont été observés, notamment une amélioration de la durée de conservation et une augmentation des niveaux d’acides aminés que nous pouvons étudier », déclare le premier auteur, le Dr Dario Breitel.
Cette recherche a été publiée dans Metabolic Engineering.
Source : John Innes Centre
Crédit photo : Pexels