La transformación genética de cloroplastos se ha convertido en una alternativa rentable y novedosa para la producción de proteínas heterólogas debido a que los costos de producción se reducen, prácticamente,
a los costos de manutención de las plantas transplastómicas que acumulan la proteína de interés.
A diferencia de las plantas transgénicas, que tienen su origen en la modificación nuclear, las plantas transplastómicas
carece de efectos pleiotrópicos y epigenéticos.
En general, la generación de plantas transplastómicas estables ha llevado a niveles de acumulación proteica mucho mayores que sus contrapartes transgénicas inclusive aún cuando se han expresado proteínas de forma transitoria alcanzando los niveles máximos de expresión y acumulación proteica en líneas transformadas nucleares.
Con esta tecnología se han expresado desde genes reporteros hasta proteínas complejas de
interés; dentro de las proteínas de interés figuran las de interés agronómico, nutracéuticos y aquellas que tienen un potencial de uso terapéutico. Dentro de las proteínas que tienen un potencial de uso terapéutico se encuentran la proteína principal de la nucleocápside del virus de la inmunodeficiencia humana (HIV-p24), la isoforma
truncada de 65 kDA de la enzima glutamato descarboxilasa: autoantígeno responsable de la
diabetes mellitus tipo 1, entre otras. Sin embargo, poca evidencia hay de la expresión de
proteínas en plantas distintas al tabaco que, con sus toxinas, incrementa el costo de los
procesos de purificación de las proteínas recombinantes producidas; por lo que se considera
como prioritario trasladar tal tecnología hacia otras especies más adecuadas que carecen de
toxinas perjudiciales tales como la lechuga que además, es comestible y pudiera funcionar
como sistema de entrega de proteínas de interés vía oral.
La Organización Mundial de la Salud tiene entre sus problemas principales de salud mundial al
Síndrome de la Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA) cuyo agente causal es el Virus de la
Inmunodeficiencia Humana y que a la fecha está considerada como una de las 10
enfermedades más letales. También, encontramos a la diabetes que, aunque en este
momento
está dentro de las primeras 20 enfermedades que más muertes causan en el mundo, su
pronóstico es desalentador para los siguientes años previendo un desplazamiento del lugar
actual que ocupa el SIDA (9° lugar) para el año 2030.
En ese sentido, este trabajo aborda la creación de vectores especie-específicos para la producción de la proteína HIV-1 p24 en cloroplastos de lechuga y, por otro lado la creación de vectores de transformación plastídica
que permitan las expresión del autoantígeno Gad2 en cloroplastos de tabaco.
Chloroplast genetic transformation has become a new and feasible alternative to produce heterologous proteins because production costs are reduced, practically, to those applied for the maintenance of the transplastomic plan
ts which carry the protein of interest; i.e., after having obtained the transformed lines which accumulate the protein of interest.Unlike transgenic plants, which have been originated through nuclear modification, chloroplast
genetic transformation lackspleiotropic and epigenetic effects. In general, transplastomic plants yield a higher
level of protein accumulation than their transgenic counterparts even when transgenic plants have only
been transformed transiently
to obtain
the greatest
level of
protein
accumulation
in nuclear transformed lines.
Using
this technology, different proteins have been expressed, ranging from reporter genes to complex mammalian
proteins of therapeutic interest. Amongst the potential proteins with therapeutic use are the human immunodeficiency virus major nucleocapsid protein (HIV-1 p24) and the 65 kDa truncated isoform of the glutamate decarboxylase(the autoantigen responsible
for the
onset of
diabetes mellitus type 1). Nevertheless, there is little evidence of the expression of proteins in plants other than
tobacco, which has the disadvantage of having a high content of toxins and alkaloids, thus increasing the
purification cost of the recombinant protein. It is then, necessary to transfer chloroplast transformation technology to a other species besides tobacco.
In this respect, lettuce could be a good candidate as it lacks harmfultoxins and is an
edible
plant that
could act as a delivery system for
the
proteins of interest
orally.
The World Health Organization has among their major health issues the Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS) whose causative agent is the Human Immunodeficiency Virus and up to date is considered as one of the top ten deadliest diseases. Also, there is diabetes which, albeit right now is within
the first 20 diseases which causes more deaths
throughout the world, its prognostic is discouraging for the next years foreseeing a displacement
between the
current
place for AIDS (9thplace) in 2030.
In this sense, this work focuses in the creation of species-specific vectors for the expression of the HIV-1 p24 protein in lettuce chloroplasts and the autoantigen Gad2 in tobacco chloroplasts.
