Estrategia en bioprocesos para la producción de metabolitos secundarios de interés medicinal por cultivo in vitro de células vegetales.

RODRIGUEZ TALOU J

Jornada; VIII Jornadas Nacionales de Plantas Aromáticas Nativas y sus Aceites Esenciales IV Jornadas Nacionales de Plantas Medicinales Nativas; 2024

Dentro los insumos de la industria farmacéutica, más de la mitad de los medicamentos probados basados en moléculas pequeñas son de origen natural. Los metabolitos secundarios o especializados (MS) de plantas medicinales ocupan un lugar significativo, constituyendo el 25% de los medicamentos aprobados por las autoridades regulatorias. Según un reporte de BCC Research (Market Forecasting) del año 2017, el mercado global de drogas de origen vegetal (incluyendo drogas naturales, sintéticas y semisintéticas) fue de 29300 millones de dólares en dicho año, y se espera que alcance los 39200 millones de dólares para el 2022 (crecimiento anual del 5,9%). El cultivo in vitro de células vegetales constituye una alternativa atractiva de producción, especialmente para aquellas moléculas cuya síntesis química es muy compleja o económicamente no rentable, o cuya fuente de obtención son especies vegetales de crecimiento lento. Además, su producción en la planta está afectada por condiciones ambientales, de tal manera que la calidad y cantidad del o de los compuestos de interés puede variar según la región y en cada cosecha. Por otra parte, el manejo no sostenible de estos recursos naturales ha llevado a la extinción de especies vegetales y pone a muchas otras en riesgo de extinción. La producción de metabolitos especializados por cultivo in vitro permite la obtención de estos compuestos de manera controlada (incluyendo normas GMP), sin riesgo para el medio ambiente, y en general en menores tiempos que la producción empleando la planta en cultivo convencional. Muchos metabolitos especializados han sido obtenidos con éxito mediante la utilización de cultivos in vitro, aunque solo unos pocos han dado origen a procesos industriales. Los principales obstáculos para ello son los bajos niveles de producción obtenidos y la dificultad de realizar un escalado adecuado del proceso. En la presente charla realizaremos una revisión de las principales estrategias desarrolladas para incrementar la producción de los metabolitos especializados en plantas, que van desde la optimización de las condiciones de cultivo, la elicitación y remoción in situ del producto, la ingeniería metabólica y los desafíos de su cultivo a gran escala.