Tomat Rekayasa Sebagai Obat Parkinson

Sebuah penelitian dari John Innes Centre, para ilmuwan telah merekayasa tomat yang dapat menghasilkan senyawa obat untuk penyakit Parkinson L-DOPA yang dapat menjadi sumber baru dan terjangkau untuk salah satu obat esensial dunia, terutama pada negara-negara berkembang di mana akses dan biaya obat-obatan farmasi dibatasi.

Penyakit Parkinson adalah gangguan pada sistem saraf pusat yang menpengaruhi gangguan, tremor atau kehilangan keseimbangan. Parkinson merupakan masalah yang berkembang di negara berkembang di mana banyak orang tidak mampu membayar harga harian L-DOPA sintetis senilai $ 2.

L-DOPA adalah prekursor asam amino dari neuro-kimiawi dopamin dan digunakan untuk mengkompensasi persediaan dopamin yang habis pada pasien penyakit Parkinson.

Juga dikenal sebagai Levodopa, L-DOPA telah menjadi terapi standar emas untuk penyakit Parkinson sejak ditetapkan sebagai obat pada tahun 1967. Ini adalah salah satu obat esensial yang dinyatakan oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) dan nilai pasarnya mencapai ratusan milyaran dolar.

Levodopa yang dipasarkan merupakan bentuk obat yang paling umum dihasilkan oleh sintesis kimiawi, tetapi sumber alami juga tersedia. Hanya sedikit tumbuhan yang dilaporkan mengandung molekul dalam jumlah yang dapat diukur, terutama dalam biji.

Yang paling banyak dipelajari adalah kacang beludru, Mucuna pruriens, yang mengandung hingga 10% L-DOPA di bijinya. Namun hal ini menjadi masalah karena tanaman yang tertutup bulu urtik yang mengandung mucunian yang dapat menyebabkan iritasi dan reaksi alergi pada pekerja lapangan yang memanen tanaman tersebut. Kacang itu sendiri menyebabkan peningkatan kadar tryptamines yang dapat menyebabkan halusinasi pada pasien penyakit Parkinson.

Potensi tomat L-DOPA

Penggunaan baru tanaman tomat sebagai sumber alami L-DOPA juga menawarkan manfaat bagi orang yang menderita efek samping termasuk mual dan komplikasi perilaku dari L-DOPA yang disintesis secara kimiawi.

Tomat dipilih sebagai tanaman yang dibudidayakan secara luas yang dapat digunakan untuk produksi skala besar dan berpotensi menawarkan sumber alami L-DOPA yang terstandarisasi dan terkontrol.

Tim yang dipimpin John Innes Center memodifikasi buah tomat dengan memperkenalkan gen yang bertanggung jawab untuk sintesis L-DOPA dalam akar bit yang berfungsi dalam produksi pigmen betalains.

L-DOPA diproduksi dari tirosin, asam amino yang ditemukan di banyak makanan. Tim peneliti memasukkan gen yang mengkode tirosinase, enzim yang menggunakan tirosin untuk membangun molekul seperti L-DOPA. Ini meningkatkan tingkat L-DOPA khususnya di bagian buah tanaman dan menyebabkan hasil senyawa yang lebih tinggi daripada yang terkait dengan produksi L-DOPA di seluruh tanaman.

Tingkat yang dicapai dalam buah tomat yaitu 150mg L-DOPA per kg tomat ini sebanding dengan yang diamati pada tanaman pengumpul L-DOPA lainnya tanpa kekurangan yanng telah menghambat produksi metabolisme pada tanaman obat lainnya.

Perawatan tanaman Tomat Parkinson
Tujuannya sekarang adalah untuk membuat jalur produksi di mana L-DOPA diekstraksi dari tomat dan dimurnikan menjadi produk farmasi.

Profesor Cathie Martin (FRS), penulis terkait studi tersebut menjelaskan: “Idenya adalah bahwa Anda dapat menanam tomat dengan infrastruktur yang relatif sedikit. Sebagai GMO (organisme hasil rekayasa genetika) Anda dapat menumbuhkannya di rumah layar, lingkungan terkontrol dengan mata jaring yang sangat sempit, jadi serbuk sari tidak akan lolos melalui serangga.

“Kemudian Anda dapat meningkatkan skala dengan biaya yang relatif rendah. Industri lokal dapat menyiapkan L-DOPA dari tomat karena dapat larut dan Anda dapat melakukan ekstraksi. Kemudian Anda dapat membuat produk yang dimurnikan dengan teknologi yang relatif rendah yang dapat disalurkan secara lokal.”

“Kami telah mendemonstrasikan bahwa penggunaan tomat pengekspres tirosinase sebagai sumber L-DOPA dimungkinkan. Ini adalah demonstrasi lebih lanjut tentang tomat sebagai pilihan kuat untuk biologi sintetik. Selain itu, terdapat efek menguntungkan yang mengejutkan termasuk peningkatan umur simpan dan peningkatan kadar asam amino yang dapat kami selidiki, “kata penulis pertama Dr Dario Breitel.

Jurnal Referensi:

• Dario Breitel, Paul Brett, Alisdair R. Fernie, Saleh Alseekh, Eugenio Butelli, Cathie Martin. 2020. Metabolic engineering of tomato fruit enriched in L-DOPA. Metabolic Engineering, 2020; DOI: 10.1016/j.ymben.2020.11.011