Επιστημονικό επίτευγμα: «Ξεκλειδώθηκαν» τα φαρμακευτικά μυστικά δύο τοξικών φυτών
Από θανατηφόρα δηλητήρια, φάρμακα του αύριο - Η βιοτεχνολογική ανακαλυψη που αλλάζει την ιατρική
Snapshot
- Επιστήμονες κατάφεραν για πρώτη φορά να συνθέσουν εργαστηριακά φαρμακευτικές ουσίες από δύο τοξικά φυτά, τον λυκοκτόνο και το δελφίνιο.
- Η ανακάλυψη βασίζεται στην απομόνωση κρίσιμων γονιδίων και την εισαγωγή τους σε φυτά καπνού, που λειτούργησαν ως βιοεργοστάσια.
- Αποκαλύφθηκαν έξι μοναδικά ένζυμα που επιτρέπουν τη σύνθεση του ατισινίου, μιας κεντρικής ένωσης για τη δημιουργία διτερπενοειδών αλκαλοειδών.
- Η αποκρυπτογράφηση της βιοχημικής διαδικασίας ανοίγει το δρόμο για τη μαζική παραγωγή φυσικών φαρμάκων μέσω τροποποιημένων μικροοργανισμών.
- Η έρευνα αποτελεί αποτέλεσμα συνεργασίας του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν και της Τσεχικής Ακαδημίας Επιστημών και δημοσιεύθηκε στο Molecular Plant.
Δύο από τα πιο διαβόητα και τοξικά φυτά στον κόσμο -γνωστά για τις θεραπευτικές τους ιδιότητες κατά του πόνου, του καρκίνου και της ελονοσίας- είδαν τις φαρμακευτικές τους ουσίες να συντίθενται στο εργαστήριο για πρώτη φορά.
Η ανακάλυψη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Molecular Plant, επικεντρώνεται στον λυκοκτόνο (wolfsbane) και του δελφίνιου (larkspur) και αποτελεί καρπό συνεργασίας του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν (MSU) και της Τσεχικής Ακαδημίας Επιστημών. «Τα φυτά είναι οι καλύτεροι χημικοί στον πλανήτη, εξελίσσοντας το οπλοστάσιό τους εδώ και εκατομμύρια χρόνια», σημειώνει ο καθηγητής του MSU, Μπγόρν Χάμπεργκερ.
Από την ιστορία στη μοριακή βιολογία
Ο λυκοκτόνος έχει συνδεθεί ιστορικά με διάσημες δηλητηριάσεις, όπως του Σωκράτη και του Μεγάλου Αλεξάνδρου. Παράλληλα, παράγει -μαζί με το δελφίνιο- τα διτερπενοειδή αλκαλοειδή. Πρόκειται για μια κατηγορία εξαιρετικά πολύπλοκων χημικών ενώσεων, η εργαστηριακή σύνθεση των οποίων αποτελούσε «σπαζοκεφαλιά» για τους επιστήμονες εδώ και δύο αιώνες.
Επειδή τα φυτά παράγουν αυτές τις ουσίες σε ελάχιστες ποσότητες, η κατανόηση του χημικού τους μονοπατιού ήταν απαραίτητη για τη μαζική παραγωγή τους.
Η συνάντηση στη Βαρκελώνη και τα «βιοεργοστάσια»
Η επιστημονική εξέλιξη πυροδοτήθηκε όταν η ομάδα του MSU διασταυρώθηκε σε συνέδριο στη Βαρκελώνη με την ερευνητική ομάδα του Τσέχου επιστήμονα Τομάς Πλύσκαλ. Ενώνοντας τις δυνάμεις τους, οι δύο ομάδες κατάφεραν να απομονώσουν τα κρίσιμα γονίδια των φυτών και να τα εισαγάγουν σε φυτά καπνού, τα οποία λειτούργησαν ως έτοιμα «βιοεργοστάσια».
Η ανάλυση των τροποποιημένων φυτών καπνού αποκάλυψε 6 μοναδικά ένζυμα. Αυτά επέτρεψαν τη δημιουργία του ατισινίου (atisinium), μιας ένωσης-κλειδί που διευκολύνει τη σύνθεση της ευρύτερης οικογένειας των διτερπενοειδών αλκαλοειδών.
Η αποκρυπτογράφηση αυτής της βιοχημικής διαδικασίας ανοίγει πλέον τον δρόμο για τη χρήση τροποποιημένων μικροοργανισμών (όπως η μαγιά) για τη μαζική παραγωγή φυσικών, δραστικών φαρμάκων νέας γενιάς.
*Με πληροφορίες από goodnewsnetwork
