دانشمند ویتنامی الاصل، راز چگونگی تولید ترکیبات ضد سرطان توسط گیاهان را رمزگشایی کرد.

دانشمندان ویتنامی در کانادا و همکاران بین‌المللی‌شان آنزیم مخفی‌ای را کشف کرده‌اند که به گیاهان در تولید میترافیلین، یک ترکیب نادر با خواص ضد سرطانی، کمک می‌کند.

محققان دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) در اوکاناگان، کانادا، به تازگی از کشف مکانیسم گیاهی تولید میترافیلین، یک ترکیب طبیعی نادر با خواص ضد سرطانی و ضد التهابی قوی، خبر داده‌اند.

این کار نتیجه همکاری بین تیم دکتر تو - تو دانگ در UBC Okanagan و تیم دکتر ساتیا ناداکودوتی در دانشگاه فلوریدا (ایالات متحده آمریکا)، با حمایت شورای تحقیقات علوم طبیعی و مهندسی کانادا (NSERC)، بنیاد نوآوری کانادا (CFI)، برنامه محققان سلامت مایکل اسمیت BC و موسسه ملی غذا و کشاورزی وزارت کشاورزی ایالات متحده (USDA NIFA) است.

دانشجوی دکترا، توان-آن نگوین (چپ) و دانشجوی دکترا، تو-تویی دانگ، نمونه‌های گیاهی را در آزمایشگاه بررسی می‌کنند. عکس: UBC Okanagan

یافتن «حلقه گمشده» در زنجیره ترکیبات شفابخش طبیعت

میترافیلین متعلق به گروه آلکالوئیدهای اسپیرواکسیندول است، گروهی از مولکول‌ها با ساختار "پیچیده" خاص و اثرات بیولوژیکی قوی. اگرچه مدت‌هاست که شناخته شده است، اما فرآیند تشکیل این نوع ترکیب در طبیعت همچنان یک راز باقی مانده بود تا اینکه گروه دکتر تو - توئی دانگ، رئیس گروه تحقیقات بیوتکنولوژی محصولات طبیعی در UBC Okanagan، اولین آنزیمی را که قادر به "پیچاندن" مولکول‌ها برای ایجاد ساختار اسپیرو در سال 2023 بود، شناسایی کرد.

پس از این نتیجه، دانشجوی دکترا، توآن آن نگوین، مرحله بعدی را رهبری کرد و دو آنزیم کلیدی را کشف کرد که در سنتز میترافیلین با هم کار می‌کنند، یکی از آنزیم‌ها ساختار سه‌بعدی را تعیین می‌کند و آنزیم دیگر مرحله پیچش نهایی را برای ایجاد مولکول کامل تکمیل می‌کند.

دکتر دانگ به اشتراک گذاشت: «این کشف مانند یافتن حلقه گمشده در یک خط مونتاژ است. این کشف به توضیح چگونگی ایجاد این مولکول‌های پیچیده توسط طبیعت کمک می‌کند و راه را برای تقلید از این فرآیند در آزمایشگاه هموار می‌سازد.»

میترافیلین به طور طبیعی در مقادیر بسیار کم در گیاهان گرمسیری خاصی از خانواده قهوه، مانند میتراگینا (کراتوم) و اونکاریا (پنجه گربه) وجود دارد. (منبع: Shutterstock).

میترافیلین فقط در مقادیر کم در برخی از گیاهان گرمسیری خانواده قهوه، مانند میتراگینا (کراتوم) و اونکاریا (پنجه گربه) وجود دارد، که استخراج یا سنتز در مقیاس بزرگ را که قبلاً بسیار دشوار و گران بود، بسیار دشوار می‌کرد. شناسایی دو آنزیم کلیدی، راه را برای تولید کارآمدتر و سازگارتر با محیط زیست این ترکیب طبیعی هموار کرده است.

به گفته دانشجوی دکترا، توآن-آن نگوین، این گامی مهم به سوی شیمی سبز است که به ایجاد ترکیبات دارویی ارزشمند با استفاده از روش‌های بیولوژیکی به جای شیمی سنگین کمک می‌کند. این موفقیت همچنین نشان دهنده محیط تحقیقاتی باز و مشارکتی بین دانشجویان و اساتید در UBC Okanagan برای حل مشکلات جهانی است.

دکتر دانگ با ابراز افتخار از این کشف، که گواهی بر این است که گیاهان شیمیدانان نابغه طبیعت هستند، گفت که گام بعدی برای او و تیم تحقیقاتی‌اش یافتن راه‌هایی برای به‌کارگیری این آنزیم‌ها برای ایجاد ترکیبات درمانی ارزشمندتر است.

سفری برای رمزگشایی از «کارخانه بیولوژیکی» طبیعت

دکتر تو-تویی دنگ - دانگ تی تو توی، دانشجوی سابق بیوتکنولوژی در دانشگاه علوم طبیعی (دانشگاه علوم طبیعی، دانشگاه ملی ویتنام، شهر هوشی مین) است.

او مدرک کارشناسی ارشد خود را دریافت کرد و سپس از دکترای خود در رشته زیست‌شناسی مولکولی/بیوشیمی در دانشگاه کلگری (آلبرتا، کانادا) دفاع کرد و یک برنامه تحقیقاتی پسادکترا در رشته بیوشیمی را در مرکز جان اینز (بریتانیا) به پایان رساند.

او با یادآوری فرصتی که برای دنبال کردن یک حرفه تحقیقاتی داشت، گفت که از کودکی با فرهنگ استفاده از گیاهان دارویی به عنوان طب سنتی آشنا بوده و از همان دوران دانشجویی با تکنیک کشت بافت گیاهان دارویی آشنا شده است. با این حال، نقطه عطف زندگی‌اش تنها زمانی اتفاق افتاد که در مقطع کارشناسی ارشد بود، زمانی که به طور اتفاقی آزمایشگاهی را در همسایگی خود دید که در حال تحقیق در مورد بیوسنتز ترکیبات طبیعی در گیاهان بود.

در آن زمان بود که او متوجه شد علاوه بر دانش پایه فیزیولوژی گیاهی که آموخته بود، حوزه جدیدی نیز وجود دارد که در آن افراد چگونگی ایجاد ترکیبات ارزشمند توسط گیاهان را مطالعه می‌کنند.

از آنجا، او تصمیم گرفت تحقیقات خود را برای یافتن ژن‌ها و آنزیم‌های جدید دخیل در بیوسنتز آلکالوئیدها، گروهی از ترکیبات با فعالیت بیولوژیکی قوی و پتانسیل کاربردهای دارویی، دنبال کند.

دکتر توی سال‌ها بر رمزگشایی مسیرهای بیوسنتز آلکالوئیدها در گیاهان تمرکز داشته است و با استفاده از زیست‌شناسی مولکولی، آنالیز RNA-seq، داده‌های ژنومی و ساختارهای آنزیمی، چگونگی تولید ترکیبات ارزشمند توسط گیاهان دارویی را بررسی کرده است. او همچنین نویسنده‌ی مشترک چندین اختراع ثبت‌شده‌ی مرتبط با تولید ترکیبات ضد سرطان از گیاهان است.

او به اشتراک گذاشت: «همیشه از خودم می‌پرسیدم که چرا گیاهان فقط با آب، نور و هوا می‌توانند ترکیباتی بسازند که بیماری‌های پیچیده‌ای مانند سرطان را درمان کنند؟» به گفته او، اگر هر مولکول یک خانه باشد، آنزیم‌های موجود در گیاهان سازندگان ماهر آن هستند. وظیفه محقق این است که بفهمد هر یک از این «سازندگان» چه کاری و به چه ترتیبی انجام می‌دهند تا بتوانند فرآیندی را که طبیعت ایجاد کرده است، شبیه‌سازی یا بهبود بخشند.

این دانش، پایه و اساس او و همکارانش برای بازآفرینی فرآیند ایجاد مواد مؤثر طبیعی در آزمایشگاه است که به کاهش بهره‌برداری از گیاهان دارویی گرانبها، محدود کردن استفاده از مواد شیمیایی سمی و در عین حال، باز کردن راه برای ایجاد ترکیبات مشابه با فعالیت قوی‌تر کمک می‌کند.

او در دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) در اوکاناگان، آزمایشگاه تحقیقاتی ترکیبات زیست‌فعال گیاهی (PlantBioCoRe) را تأسیس کرد که بیوشیمی، شیمی، بیوانفورماتیک و ژنتیک مولکولی را برای درک مکانیسم‌های تولید ترکیبات زیست‌فعال در گیاهان دارویی ترکیب می‌کند.

تیم او به نتایج چشمگیر بسیاری دست یافته است، از جمله نتایج جدید در مورد مسیر متابولیکی مواد ضد سرطان از گیاه Camptotheca acuminata. این کشف به ایجاد داروهای سازگار با محیط زیست، با کاربرد بالینی آسان‌تر، منتشر شده در مجلات بین‌المللی و ثبت اختراع کمک می‌کند.

او با داشتن فرصتی برای تبادل دانش آکادمیک با محققان داخلی، مانند محققان دانشگاه داروسازی هانوی ، دانشگاه علوم طبیعی، دانشگاه VNU-HCM یا موسسه علوم تای نگوین، متوجه شد که در ویتنام پروژه‌های تحقیقاتی ارزشمند زیادی در مورد گیاهان دارویی وجود دارد.

او گفت: «امیدوارم سهم کوچکی در غنی‌سازی دانش و کاربرد منابع گیاهی سرزمینم داشته باشم.»

منبع: https://khoahocdoisong.vn/nha-khoa-hoc-goc-viet-giai-ma-bi-an-cach-cay-co-tao-hop-chat-chong-ung-thu-post2149060401.html