Odomknutie tajomstiev kvetu bojujúceho proti rakovine
Chemikália extrahovaná z malej kvitnúcej rastliny pomáha už desaťročia v boji proti rakovine. Teraz, po 60-ročnom love, vedci konečne odhalili, ako vytvára túto medicínsky dôležitú molekulu.
Madagaskarský brčál alebo ružový brčál je príjemná malá rastlina, ktorá zdobí nejednu záhradu.
Ale tento krytosemenník obsahuje viac, ako sa zdá na prvý pohľad - v skutočnosti je to záchranca života.
Vedci po celé desaťročia dychtivo extrahovali z jej listov chemickú látku zvanú vinblastín.
V Kanade v 50. rokoch 20. storočia vedci zistili, že vinblastín je neuveriteľne užitočný liek na rakovinu.
Zastavuje vstup buniek do mitózy, čím prerušuje bunkové delenie, a používa sa proti rakovine močového mechúra, semenníkov, pľúc, vaječníkov a prsníka.
Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) ho zaradila medzi základné lieky a klasifikovala ho ako jeden z „najefektívnejších, najbezpečnejších a najefektívnejších liekov na prioritné stavy“.
Problémy s vinblastínom
Jeden významný problém narušil užitočnosť vinblastínu: je veľmi ťažké a neefektívne ho extrahovať. Napriek pokroku v technológii, ktorý pomohol zjednodušiť postup, je postup stále pomalý a nákladný. V súčasnosti je na výrobu iba 1 gramu vinblastínu potrebných asi 500 kilogramov sušených listov.
Kvôli neuveriteľnému množstvu nôh potrebných na výrobu tejto drogy boli vedci na 60-ročnej misii, aby pochopili, ako táto chemikália vyrába.
Ak pochopia prirodzený proces, dúfajme, že ho môžu napodobniť v laboratóriu a navrhnúť spôsoby, ako vyrábať vinblastín efektívnejšie a čo je dôležité, s nižšími nákladmi.
Za posledných 15 rokov sa vedci v laboratóriu profesorky Sarah O’Connorovej v John Innes Centre v Norfolku vo Veľkej Británii snažili rozlúštiť genetiku madagaskarského brčálika.
Na záver doktor Lorenzo Caputi a jeho tím - v spolupráci s vedcami zo skupiny Courdavault so sídlom vo francúzskom Tours - popísali posledný kúsok skladačky.
Pomocou najmodernejších postupov sekvenovania genómu identifikovali chýbajúce gény v ceste k produkcii vinblastínu.
„Vinblastín je jedným z štrukturálne najkomplexnejších liečivých aktívnych prírodných produktov v rastlinách, a preto sa toľko ľudí za posledných 60 rokov snaží v tejto štúdii dostať tam, kam sme sa dostali. Nemôžem uveriť, že sme konečne tu. “
Prof. Sarah O’Connor
31 krokov k vinblastínu
Ako upozorňujú autori štúdie, ich zistenia vychádzajú z dlhoročnej práce vykonanej v mnohých laboratóriách po celom svete. Skutočne to bolo spoločné úsilie.
Ich nedávny dokument s názvom „Chýbajúce enzýmy v biosyntéze protirakovinového liečiva vinblastín na madagaskarskom brčáliku“ je publikovaný v časopise Veda. V článku vedci tiež identifikujú enzýmy zapojené do posledných krokov syntézy vinblastínu: kataranthín a tabersonín.
Pomocou moderných technológií, tradičnej chémie a literatúry, ktorá vznikla v 60. a 70. rokoch, spojili dohromady chemické kroky potrebné na premenu molekuly prekurzora na vinblastín - spolu ohromujúcich 31 krokov. Ružovka ružová je skutočne pôsobivá rastlina.
Enzýmy, ktoré identifikovali, je možné spojiť pomocou metód syntetickej biológie, ktoré sa už používajú, čo vytvára veľmi potrebnú skratku pre výrobu vinblastínu.
Existuje pádny dôvod na to, aby ste boli týmito výsledkami nadšení. Prof. O’Connor hovorí: „S týmito informáciami sa teraz môžeme pokúsiť zvýšiť množstvo vinblastínu produkovaného buď v rastline, alebo umiestnením syntetických génov do hostiteľov, ako sú kvasinky alebo rastliny.“
Predpovedajú, že v priebehu nasledujúcich 12–18 mesiacov by ich laboratórium alebo konkurenčné laboratórium malo byť schopné vytvoriť malé množstvá vinblastínu alebo jeho prekurzorov vindolínu a katarantínu.
