A malária é uma doença provocada por protozoários do gênero Plasmodium, comum em regiões tropicais e subtropicais do planeta, e tem como vetor o mosquito Anopheles. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), estima-se que no ano de 2024, 282 milhões de casos ocorreram ao redor do mundo, causando a morte de mais de 600 mil pessoas, distribuídas em 80 países. Assim, trata-se de uma doença de grande importância para a saúde pública no cenário mundial.
Uma aliada no tratamento da malária é a substância artemisinina, encontrada na planta Artemisia annua L., utilizada há séculos na Medicina Tradicional Chinesa. A artemisinina foi isolada pela primeira vez pela equipe liderada pela cientista Tu Youyou na década de 1970, o que lhe rendeu um Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 2015, devido ao impacto dessa substância no tratamento da doença.
Foi a partir de 2006 que as terapias combinadas à base de artemisinina passaram a ser recomendadas oficialmente pela Organização Mundial de Saúde (OMS) como tratamento de primeira linha para a malária.
Porém, havia um problema: a obtenção da artemisinina.
O teor de artemisinina na planta selvagem dessecada é de 0,1 à 0,8 %. Já a síntese química da artemisinina possui baixo rendimento, além de ser um processo de múltiplas etapas, o que envolve tempo e dinheiro, aumentando os custos do produto final e afetando sua disponibilidade no mercado.
Dessa forma, a produção de artemisinina por essas vias não é suficiente para suprir a demanda mundial, assim como leva a dificuldades no acesso ao tratamento. Além disso, quanto maior o número de plantas necessárias para a extração da artemisinina, maior a área cultivada, o que levanta questões relacionadas à sustentabilidade ambiental.
Portanto, os cientistas estavam diante de um novo desafio: a busca por alternativas para otimização do processo de obtenção da artemisinina.
Uma das estratégias consiste em modificar geneticamente a própria planta, por meio de técnicas da engenharia metabólica, a fim de aumentar o rendimento da artemisinina extraída de cada planta. Por exemplo, ao promover alterações no genoma da planta para provocar a superexpressão de enzimas-chave no processo de biossíntese da substância alvo, os cientistas foram capazes de dobrar a taxa de produção da artemisinina. Ainda dentro da abordagem da engenharia metabólica, as modificações em fatores regulatórios da via, assim como outras vias que competem com a via da produção de artemisinina têm sido estudadas. Além disso, outras espécies de plantas são testadas como hospedeiras de genes envolvidos na produção da artemisinina, buscando-se um cultivo de manejo mais fácil e com maior rentabilidade.
No entanto, uma das grandes apostas nesse desafio é o uso de microrganismos geneticamente modificados.
É dessa forma que microrganismos como Saccharomyces cerevisiae (uma levedura) e Escherichia coli (uma bactéria), tradicionalmente utilizados para atuarem como fábricas celulares, entram em cena.
A partir da identificação dos genes necessários para a produção de artemisinina, bem como do conhecimento de fatores limitantes e de regulação desta via metabólica, os cientistas foram capazes de introduzir e expressar os genes necessários da biossíntese de artemisinina em microrganismos.
Ainda que esse não seja o método predominante no mercado global, uma parte significativa da artemisinina usada já é obtida a partir da conversão química do ácido artemisínico produzido por microrganismos geneticamente modificados em artemisinina, o que contribui para a estabilização da oferta e dos preços do medicamento no mercado.
Referências
QAMAR, Firdaus et al. Artemisinin production strategies for industrial scale: current progress and future directions. Industrial Crops and Products, [s.l.], v. 218, p. 118937, out. 2024. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.118937. Acesso em: 26 jul. 2026.
WANG, Lanteng; ZANG, Xin; ZHOU, Jiahai. Synthetic biology: a powerful booster for future agriculture. Advanced Agrochem, [s.l.], v. 1, n. 1, p. 7-11, set. 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.aac.2022.08.005. Acesso em: 27 jul. 2026.
ZHAO, Le et al. From Plant to Yeast—Advances in Biosynthesis of Artemisinin. Molecules, [s.l.], v. 27, n. 20, p. 6888, 14 out. 2022. Disponível em: https://doi.org/10.3390/molecules27206888. Acesso em: 25 jul. 2026.
Por: Natsumi Mizogami
