Вчені розробили новий метод виробництва ліків на основі рослин

Человечеству давно відомо про цілющі властивості лікарських рослин виробляти різні лікарські склади. Тепер хіміки MIT виявили новий спосіб збільшити фармацевтичні можливості рослин, генетично створюючи їх для виробництва неприродних варіантів їхніх звичайних продуктів.

Ісследователі під керівництвом професора Сари Коннор, додали бактеріальні гени до рослини барвінку, щоб прикріпити такі галогени як, наприклад, хлор або бром до класу складів названих алкалоїдами, які рослина виробляє природним чином. Багато алкалоїди володіють фармацевтичними властивостями, а галогени, які часто додають до антибіотиків та інших ліків, можуть зробити ліки більш ефективними або зберігатися довше в організмі.

Первічная мета групи алкалоїд, названий вінбластин (vinblastine), зазвичай використовується при лікуванні такого виду ракового захворювання як, Лімфома Ходжкіна (Hodgkin's lymphoma). Професор О'Коннор розглядає вінбластин та інші ліки вироблені рослинами як "лісу", які вона може модифікувати за допомогою ряду методів, підвищуючи їх ефективність.

"Ми намагаємося використовувати біосинтетичні механізми рослин, щоб легко створювати цілі діапазони природних продуктів" - сказав вона. "Якщо ви дуже часто відчуваєте структуру природних продуктів, ви отримуєте іншу або поліпшену їх біологічну і фармакологічну діяльність".

Прікладние нові гени на рослини практикувалося і раніше: У 1990-х роках вчені розробили кукурудзу, яка могла б виробляти інсектицид, названий Bt, який походить з бактеріального гена. Проте, метод ОКоннор, відомий як метаболічну проектування, перевершує просто метод додавання гена, який кодується для нового білка. Метаболічні проектувальники працюють над серією реакцій, які головні організми використовують для будівництва нових молекул, додаючи гени для нових ензимів, які в свою чергу відновлюють форму цих синтетичних шляхів. Це може провести до величезного ряду кінцевих результатів.

В попередніх експериментах, ОКоннор та її студенти породжували кореневі клітини барвінку, щоб створювати нові компоненти, підживлюючи їх трохи зміненою версією їхніх звичайних вихідних матеріалів. У новому дослідженні, вони створювали клітини, для того, щоб виділити гени, які кодуються для ензимів, підключають хлор або бром до попередників вінбластину і інших алкалоїдів.

Два нових гена були витягнуті з бактерій, які природним чином виробляють галогенізовані склади, так як генерувати такі склади природним шляхом є рідкісним явищем для рослин. Також можливо, але все ж дуже важко, синтезувати галогенізовані алкалоїди в лабораторних умовах.

Для того щоб створювати алкалоїди, рослини спочатку перетворюють амінакіслоту триптофан в триптамін. Після цього першого кроку, потрібно близько дюжини реакцій, щоб рослини могли зробити сотні інших кінцевих продуктів. У нових генетично створених рослинах, бактеріальний ензим з назвою halogenase підключає атом хлору (або брому) до триптамін. Цей галоген залишається в молекулі протягом всього процесу синтезу. У майбутній роботі, дослідники сподіваються створити цілі рослини барвінку, щоб виробляти нові склади. Вони також працюють над поліпшенням виробництва синтезу, яке майже в 15 разів нижче, ніж природне виробництво алкалоїдів у растеній.

Орігінал (на англ. мовою): Sciencedaily Переклад: М. Гончар

• Против Дарвина: ученые обнаружили, что черви «переписали» свою ДНК, чтобы выжить на суше
• Зимний морской лёд усиливает способность Южного океана поглощать CO₂
• Горбатые киты играют с людьми, пуская кольца пузырей: возможно, это способ общения
• Как жили «полярные динозавры»: ученые воссоздали древнюю экосистему Антарктики 120 миллионов лет назад
• Койоты в Лос-Анджелесе менее склонны проводить время в богатых районах
• Робот-прыгун, похожий на веснянку
• Почему летучие мыши спят, вися вниз головой?
• Одинокий дельфин развил уникальный язык