Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας (UBC) στο Οκάναγκαν του Καναδά μόλις ανακοίνωσαν την ανακάλυψη του φυτικού μηχανισμού που δημιουργεί τη μιτραφυλλίνη, μια σπάνια φυσική ένωση με ισχυρές αντικαρκινικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες.
Η εργασία είναι αποτέλεσμα συνεργασίας μεταξύ της ομάδας του Δρ. Thu – Thuy Dang στο UBC Okanagan και της ομάδας του Δρ. Satya Nadakuduti στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα (ΗΠΑ), με την υποστήριξη του Συμβουλίου Έρευνας Φυσικών Επιστημών και Μηχανικής του Καναδά (NSERC), του Ιδρύματος Καινοτομίας του Καναδά (CFI), του Προγράμματος Υποτροφιών Υγείας BC Michael Smith και του Εθνικού Ινστιτούτου Τροφίμων και Γεωργίας (USDA NIFA) του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ.
Βρίσκοντας τον «χαμένο κρίκο» στην αλυσίδα των θεραπευτικών ενώσεων της φύσης
Η μιτραφυλλίνη ανήκει στην ομάδα των αλκαλοειδών σπιροοξινδόλης, μια ομάδα μορίων με ειδική «στριμμένη» δομή και ισχυρές βιολογικές επιδράσεις. Αν και γνωστή εδώ και πολύ καιρό, η διαδικασία σχηματισμού αυτού του τύπου ένωσης στη φύση παρέμεινε μυστήριο μέχρι που η ομάδα του Δρ. Thu - Thuy Dang, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας βιοτεχνολογίας φυσικών προϊόντων στο UBC Okanagan, αναγνώρισε το πρώτο ένζυμο ικανό να «στρίβει» μόρια για να δημιουργήσει μια σπειροδομή το 2023.
Μετά από αυτό το αποτέλεσμα, ο διδακτορικός φοιτητής Tuan Anh Nguyen ηγήθηκε της επόμενης φάσης και ανακάλυψε δύο βασικά ένζυμα που συνεργάζονται στη σύνθεση της μιτραφυλλίνης: το ένα ένζυμο καθορίζει την τρισδιάστατη δομή, ενώ το άλλο ένζυμο ολοκληρώνει το τελικό βήμα συστροφής για να δημιουργήσει το πλήρες μόριο.
«Αυτή η ανακάλυψη είναι σαν να βρίσκεις τον κρίκο που λείπει σε μια γραμμή συναρμολόγησης. Βοηθά να εξηγηθεί πώς η φύση δημιουργεί αυτά τα πολύπλοκα μόρια και ανοίγει τον δρόμο για να μιμηθούμε αυτή τη διαδικασία στο εργαστήριο», δήλωσε ο Δρ. Ντανγκ.
Η μιτραφυλλίνη υπάρχει μόνο σε ίχνη σε ορισμένα τροπικά φυτά της οικογένειας του καφέ, όπως η Mitragyna (κράτομ) και η Uncaria (νύχι γάτας), καθιστώντας την εκχύλιση ή τη σύνθεση μεγάλης κλίμακας που προηγουμένως ήταν εξαιρετικά δύσκολη και δαπανηρή. Η ταυτοποίηση δύο βασικών ενζύμων άνοιξε το δρόμο για πιο αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον παραγωγή της φυσικής ένωσης.
Σύμφωνα με τον διδακτορικό φοιτητή Tuan-Anh Nguyen, αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα προς την πράσινη χημεία, η οποία βοηθά στη δημιουργία πολύτιμων φαρμακευτικών ενώσεων χρησιμοποιώντας βιολογικές μεθόδους αντί για βαριά χημεία. Αυτή η επιτυχία αντικατοπτρίζει επίσης το ανοιχτό, συνεργατικό ερευνητικό περιβάλλον μεταξύ φοιτητών και διδακτικού προσωπικού στο UBC Okanagan για την επίλυση παγκόσμιων προβλημάτων.
Εκφράζοντας υπερηφάνεια για αυτήν την ανακάλυψη, μια απόδειξη ότι τα φυτά είναι οι ιδιοφυείς χημικοί της φύσης, η Δρ. Ντανγκ είπε ότι το επόμενο βήμα είναι για εκείνη και την ερευνητική της ομάδα να βρουν τρόπους να εφαρμόσουν αυτά τα ένζυμα για να δημιουργήσουν πιο πολύτιμες θεραπευτικές ενώσεις.
Το ταξίδι για την αποκωδικοποίηση του «βιολογικού εργοστασίου» της φύσης
Δρ. Thu-Thuy Dang – Η Dang Thi Thu Thuy, είναι πρώην φοιτήτρια βιοτεχνολογίας στο Πανεπιστήμιο Φυσικών Επιστημών (Πανεπιστήμιο Φυσικών Επιστημών, Εθνικό Πανεπιστήμιο του Βιετνάμ, Πόλη Χο Τσι Μινχ).
Σπούδασε για μεταπτυχιακό τίτλο σπουδών και στη συνέχεια υπερασπίστηκε το διδακτορικό της στη μοριακή βιολογία/βιοχημεία στο Πανεπιστήμιο του Κάλγκαρι (Αλμπέρτα, Καναδάς) και ολοκλήρωσε μεταδιδακτορικό ερευνητικό πρόγραμμα στη Βιοχημεία στο Κέντρο John Innes (Ηνωμένο Βασίλειο).
Ανακαλώντας την ευκαιρία να ακολουθήσει μια ερευνητική καριέρα, είπε ότι από την παιδική της ηλικία ήταν εξοικειωμένη με την κουλτούρα της χρήσης βοτάνων ως λαϊκή ιατρική και είχε μια πρώιμη επαφή με την τεχνική της καλλιέργειας ιστών φαρμακευτικών φυτών ενώ ήταν ακόμα φοιτήτρια. Ωστόσο, το σημείο καμπής ήρθε μόνο όταν ήταν στο μεταπτυχιακό, όταν έτυχε να δει ένα διπλανό εργαστήριο που ερευνούσε τη βιοσύνθεση φυσικών ενώσεων στα φυτά.
Τότε συνειδητοποίησε ότι, εκτός από τις βασικές γνώσεις της φυσιολογίας των φυτών που είχε αποκτήσει, υπήρχε και ένας νέος τομέας όπου οι άνθρωποι μελετούσαν πώς τα φυτά δημιουργούν πολύτιμες ενώσεις.
Από εκεί, αποφάσισε να συνεχίσει την έρευνα για να βρει νέα γονίδια και ένζυμα που εμπλέκονται στη βιοσύνθεση αλκαλοειδών, μιας ομάδας ενώσεων με ισχυρή βιολογική δράση και δυνατότητες για φαρμακευτικές εφαρμογές.
Για πολλά χρόνια, η Δρ. Thuy έχει επικεντρωθεί στην αποκρυπτογράφηση των βιοσυνθετικών οδών των αλκαλοειδών στα φυτά, χρησιμοποιώντας μοριακή βιολογία, ανάλυση RNA-seq, γονιδιωματικά δεδομένα και ενζυμικές δομές για να κατανοήσει πώς τα φαρμακευτικά φυτά παράγουν πολύτιμες ενώσεις. Είναι επίσης συν-συγγραφέας αρκετών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με την παραγωγή αντικαρκινικών ενώσεων από φυτά.
«Πάντα αναρωτιόμουν γιατί, μόνο με νερό, φως και αέρα, τα φυτά μπορούν να δημιουργήσουν ενώσεις που μπορούν να θεραπεύσουν πολύπλοκες ασθένειες όπως ο καρκίνος;», μοιράστηκε. Σύμφωνα με την ίδια, αν κάθε μόριο είναι ένα σπίτι, τότε τα ένζυμα στα φυτά είναι οι επιδέξιοι δομητές. Η δουλειά του ερευνητή είναι να κατανοήσει τι κάνει ο καθένας από αυτούς τους «δομητές», με ποια σειρά, ώστε να μπορούν να προσομοιώσουν ή να βελτιώσουν τη διαδικασία που έχει δημιουργήσει η φύση.
Αυτή η γνώση αποτελεί τη βάση για την ίδια και τους συναδέλφους της ώστε να αναδημιουργήσουν τη διαδικασία δημιουργίας φυσικών δραστικών συστατικών στο εργαστήριο, συμβάλλοντας στη μείωση της εκμετάλλευσης πολύτιμων φαρμακευτικών φυτών, στον περιορισμό της χρήσης τοξικών χημικών ουσιών και ταυτόχρονα ανοίγοντας τον δρόμο για τη δημιουργία παρόμοιων ενώσεων με ισχυρότερη δράση.
Στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας (UBC) στο Οκάναγκαν, ίδρυσε το Εργαστήριο Έρευνας Βιοδραστικών Ενώσεων Φυτών (PlantBioCoRe), το οποίο συνδυάζει βιοχημεία, χημεία, βιοπληροφορική και μοριακή γενετική για την κατανόηση των μηχανισμών που παράγουν βιοδραστικές ενώσεις στα βότανα.
Η ομάδα της έχει επιτύχει πολλά εντυπωσιακά αποτελέσματα, συμπεριλαμβανομένων νέων αποτελεσμάτων σχετικά με την μεταβολική οδό των αντικαρκινικών ουσιών από το Camptotheca acuminata. Αυτή η ανακάλυψη βοηθά στη δημιουργία φιλικών φαρμακευτικών προϊόντων, ευκολότερων στην κλινική εφαρμογή, δημοσιευμένων σε διεθνή περιοδικά και καταχωρημένων για διπλώματα ευρεσιτεχνίας.
Έχοντας την ευκαιρία να ανταλλάξει ακαδημαϊκές γνώσεις με εγχώριους ερευνητές, όπως στο Πανεπιστήμιο Φαρμακευτικής του Ανόι , στο Πανεπιστήμιο Φυσικών Επιστημών, στο VNU-HCM ή στο Ινστιτούτο Επιστημών Tay Nguyen, συνειδητοποίησε ότι στο Βιετνάμ υπάρχουν πολλά πολύτιμα ερευνητικά έργα για τα φαρμακευτικά φυτά.
«Ελπίζω να συνεισφέρω ένα μικρό μέρος στον εμπλουτισμό της γνώσης και της εφαρμογής των φυτικών πόρων της πατρίδας μου», μοιράστηκε.
Πηγή: https://khoahocdoisong.vn/nha-khoa-hoc-goc-viet-giai-ma-bi-an-cach-cay-co-tao-hop-chat-chong-ung-thu-post2149060401.html
Σχόλιο (0)