Розкриття секретів квітки, яка бореться з раком
Хімічна речовина, видобута з невеликої квітучої рослини, допомагає в боротьбі з раком протягом десятиліть. Тепер, після 60-річного полювання, вчені нарешті розкрили, як вона створює цю важливу з медичного боку молекулу.
Мадагаскарський барвінок, або рожевий барвінок, є приємною маленькою рослиною, яка прикрашає багато саду.
Але в цій покритонасінній є більше, ніж на око, насправді це порятунок життя.
Десятиліттями вчені охоче добували з її листя хімічну речовину, яку називають вінбластин.
У 50-х роках минулого століття в Канаді вчені виявили, що вінбластин - неймовірно корисний протираковий препарат.
Він зупиняє клітини від проникнення в мітоз, тим самим перериваючи ділення клітин, і застосовувався проти раку сечового міхура, яєчок, легенів, яєчників та молочної залози.
Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) вважає його одним із найважливіших ліків, класифікуючи його як один із „найефективніших, безпечних та економічно вигідних ліків для пріоритетних станів”.
Проблема з вінбластином
Одна важлива проблема затьмарила корисність вінбластину: його дуже важко та неефективно витягувати. Незважаючи на досягнення технологій, які допомогли впорядкувати процедуру, вона залишається повільною та дорогою. В даний час для виробництва лише 1 грама вінбластину потрібно близько 500 кілограмів сухого листя.
Через неймовірну кількість роботи, необхідної для виробництва препарату, вчені здійснили 60-річну місію, щоб зрозуміти, як рослина виробляє цю хімічну речовину.
Якщо вони можуть зрозуміти природний процес, ми сподіваємось, вони можуть імітувати його в лабораторії та сконструювати способи отримання вінбластину більш ефективно та, що важливо, з меншими витратами.
Протягом останніх 15 років дослідники лабораторії професора Сари О’Коннор у Центрі Джона Іннеса в Норфолку, Великобританія, намагаються розгадати генетику мадагаскарського барвінку.
Нарешті, доктор Лоренцо Капуті та його команда - спільно з вченими групи Курдо, що базується у місті Тур, Франція - описали останню частину загадки.
Використовуючи найсучасніші методи секвенування геномів, вони закріпили відсутні гени на шляху до виробництва вінбластину.
«Вінбластин є одним із найскладніших у структурі медично активних природних продуктів у рослинах, саме тому стільки людей за останні 60 років намагаються дістатись туди, куди ми потрапили в цьому дослідженні. Я не можу повірити, що ми нарешті прийшли ".
Професор Сара О’Коннор
31 крок до вінбластину
Як зазначають автори дослідження, їх результати базуються на багаторічній роботі, проведеній у ряді лабораторій по всьому світу. Це справді спільні зусилля.
Їх нещодавня стаття під назвою "Відсутність ферментів у біосинтезі протипухлинного препарату вінбластин у Мадагаскарському барвінку" опублікована в журналі Наука. У статті дослідники також визначають ферменти, що беруть участь у завершальних етапах синтезу вінбластину: катарантин і таберсонін.
Використовуючи сучасні технології, традиційну хімію та літературу, написану в 60-х і 70-х роках, вони склали хімічні етапи перетворення молекули-попередника у вінбластин - загалом вражаючих 31 крок. Рожевий барвінок справді вражаюча рослина.
Ідентифіковані ними ферменти можна поєднати за допомогою методів синтетичної біології, які вже використовуються, створюючи вкрай необхідний ярлик для отримання вінбластину.
Є вагома причина, щоб радіти цим результатам. Професор О’Коннор каже: “Завдяки цій інформації ми можемо спробувати збільшити кількість виробленого вінбластину або в рослині, або шляхом розміщення синтетичних генів у господарів, таких як дріжджі чи рослини”.
Вони прогнозують, що протягом наступних 12–18 місяців їх лабораторія або лабораторія конкурента повинна мати можливість створювати невелику кількість вінбластину або його попередників віндоліну та катарантину.
