Het Amerikaanse biotechnologiebedrijf Amyris heeft bakkersgist met behulp van synthetische biologie zodanig aangepast dat het efficiënt artemisininezuur kan produceren. Amyris onderzoekers schreven dat eerder deze maand in Nature. Het zuur is de grondstof voor het malariamedicijn artemisinine. Farmaciebedrijf Sanofi past de nieuwe methode al toe. Het wil nog dit jaar genoeg artemisinine produceren voor zo’n zeventig miljoen behandelingen.
Sanofi’s artemisininefabriek komt in het Italiaanse Garessio en het is ‘s werelds eerste fabriek die het medicijn maakt uit artemisininezuur van gistcellen. Het is de bedoeling nog dit jaar 35 ton artemisinine te maken. Daarna wil Sanofi jaarlijks vijftig à zestig ton artemisinine produceren, goed voor zo’n honderdvijftig miljoen malariabehandelingen.
De productie van het artemisinineinezuur zelf vindt in opdracht van Sanofi plaats bij het Bulgaarse bedrijf Huvepharma. Dat past gistcellen toe van het Amerikaanse biotechbedrijf Amyris. Met steun van de Bill & Melinda Gates Foundation heeft Amyris de afgelopen jaren een idee uitgewerkt van de Amerikaanse hoogleraar Jay Keasling. Die liet in 2006 zien hoe je de gewone bakkersgist genen kunt geven van de plant zoete alsem. Waar de alsem natuurlijk artemisinine maakt, komen de aangepaste gistcellen niet verder dan artemisininezuur. Maar daar kunnen chemici vervolgens prima malariamedicijn van maken.
Synthetische biologie
Het onderzoek van Keasling gaf aan dat de biotechnologische productie van artemisininezuur mogelijk was, maar zijn proces was economisch gezien niet levensvatbaar. In Nature van 11 april beschrijven de Amyris onderzoekers hoe ze dat met behulp van synthetische biologie wisten te verbeteren. Ze voegden twee nieuwe alsemgenen toe en veranderden de manier waarop de gistcellen de genen benutten. De productie van artemisininezuur schiet dan spectaculair omhoog: van 1,6 naar 25 gram per liter bioreactorvolume. En dat is genoeg om het proces rendabel te maken.
Fotochemie
De Amerikanen presenteren ook een nieuwe route voor de chemische omzetting van het zuur naar het medicijn. Artemisinine ontleent zijn activiteit met name aan een soort moleculaire zuurstofbrug – een endoperoxidegroep. Om die brug te kunnen aanleggen is reactief zuurstof nodig. In hun Nature-artikel beschrijven de onderzoekers een puur chemische manier om die singletzuurstof te maken.
Uit het persbericht van Sanofi valt echter op te maken dat de producent het reactieve zuurstof gaat maken met behulp van licht (fotochemie). Er zijn de laatste jaren verschillende fotochemische methoden gepubliceerd, waaronder een zeer kansrijke van de Duitse hoogleraar Peter Seeberger. Welk proces Sanofi precies toepast is niet duidelijk.
Ook over de kosten van het langs deze weg geproduceerde artemisinine is nog niets bekend. Vaak wordt aangenomen dat bij de behandeling van malaria een prijs van vijftig dollarcent per dosis acceptabel is. Sanofi heeft aangekondigd geen winst te willen maken op de productie van het medicijn.