A kanadai Okanaganban található Brit Columbiai Egyetem (UBC) kutatói bejelentették a mitrafillin, egy ritka természetes vegyület előállításának növényi mechanizmusának felfedezését, amely erős rákellenes és gyulladáscsökkentő tulajdonságokkal rendelkezik.
A munka Dr. Thu – Thuy Dang UBC Okanagan-i csapatának és Dr. Satya Nadakuduti Floridai Egyetem (USA) csapatának együttműködésének eredménye, a Kanadai Természettudományi és Mérnöki Kutatási Tanács (NSERC), a Kanadai Innovációs Alapítvány (CFI), a BC Michael Smith Egészségügyi Ösztöndíjprogram és az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának Nemzeti Élelmiszer- és Mezőgazdasági Intézete (USDA NIFA) támogatásával.
A „hiányzó láncszem” megtalálása a természet gyógyító vegyületeinek láncolatában
A mitrafillin a spirooxindol alkaloidok csoportjába tartozik, amely egy speciális „csavart” szerkezetű és erős biológiai hatású molekulacsoport. Bár már régóta ismert, az ilyen típusú vegyületek képződésének folyamata a természetben rejtély maradt egészen addig, amíg Dr. Thu-Thuy Dang, az UBC Okanagan Természetes Termék Biotechnológiai Kutatócsoportjának vezetője 2023-ban nem azonosította az első olyan enzimet, amely képes molekulákat „csavarni” spiroszerkezet létrehozása érdekében.
Ezt követően Tuan Anh Nguyen PhD-hallgató vezette a következő fázist, és két kulcsfontosságú enzimet fedezett fel, amelyek együttműködnek a mitraphyllin szintézisében: az egyik enzim meghatározza a háromdimenziós szerkezetet, a másik enzim pedig a végső csavarási lépést végzi el a teljes molekula létrehozásához.
„Ez a felfedezés olyan, mint megtalálni a hiányzó láncszemet egy futószalagon. Segít megmagyarázni, hogyan hozza létre a természet ezeket az összetett molekulákat, és megnyitja az utat a folyamat laboratóriumi utánzásához” – osztotta meg Dr. Dang.
A mitrafillin csak nyomokban fordul elő bizonyos trópusi növényekben a kávéfélék családjába, mint például a Mitragyna (kratom) és az Uncaria (macskakarom), ami a kinyerését vagy nagymértékű szintézisét korábban rendkívül nehézzé és költségessé tette. Két kulcsfontosságú enzim azonosítása utat nyitott a természetes vegyület hatékonyabb, környezetbarátabb előállításához.
Tuan-Anh Nguyen PhD-hallgató szerint ez egy fontos lépés a zöld kémia felé, amely értékes gyógyszerészeti vegyületek előállítását segíti elő biológiai módszerekkel a nehézkémia helyett. Ez a siker tükrözi a UBC Okanagan hallgatói és oktatói közötti nyitott, együttműködő kutatási környezetet is a globális problémák megoldása érdekében.
Dr. Dang büszkeségét fejezte ki a felfedezés miatt, amely bizonyítja, hogy a növények a természet zseniális vegyészei, és elmondta, hogy a következő lépés az, hogy ő és kutatócsoportja megtalálják a módját annak, hogy ezeket az enzimeket értékesebb terápiás vegyületek előállítására alkalmazzák.
Az utazás a természet "biológiai gyárának" megfejtéséhez
Dr. Thu-Thuy Dang – Dang Thi Thu Thuy, a Természettudományi Egyetem (Természettudományi Egyetem, Vietnami Nemzeti Egyetem, Ho Si Minh-város) biotechnológia szakos hallgatója.
Mesterképzésen vett részt, majd molekuláris biológia/biokémia szakon doktorált a Calgaryi Egyetemen (Alberta, Kanada), és biokémia szakon posztdoktori kutatási programot végzett a John Innes Központban (Egyesült Királyság).
A kutatói pályafutás lehetőségére visszaemlékezve elmondta, hogy gyermekkora óta ismerte a gyógynövények népi gyógyászatban való felhasználásának kultúráját, és már diákként is találkozott a gyógynövények szövettenyésztésének technikájával. A fordulópont azonban csak a posztgraduális képzésen jött el, amikor véletlenül meglátott egy szomszédos laboratóriumot, amely a növények természetes vegyületeinek bioszintézisét kutatta.
Ekkor jött rá, hogy a növényélettan alapvető ismeretein túl, amiket elsajátított, létezik egy új terület is, ahol az emberek azt vizsgálják, hogyan hoznak létre a növények értékes vegyületeket.
Innentől kezdve úgy döntött, hogy kutatásokat folytat, hogy új géneket és enzimeket találjon az alkaloidok bioszintézisében, amely vegyületek erős biológiai aktivitással és gyógyszerészeti alkalmazási lehetőségekkel rendelkeznek.
Dr. Thuy évek óta a növények alkaloid bioszintézis útvonalainak megfejtésére összpontosít, molekuláris biológia, RNS-szekvenálás, genomikai adatok és enzimszerkezetek felhasználásával, hogy megértse, hogyan termelnek a gyógynövények értékes vegyületeket. Emellett számos szabadalom társszerzője, amelyek a növényekből származó rákellenes vegyületek előállításával kapcsolatosak.
„Mindig is azon tűnődtem, hogy miért képesek a növények pusztán víz, fény és levegő segítségével olyan vegyületeket létrehozni, amelyekkel olyan összetett betegségeket lehet kezelni, mint a rák?” – osztotta meg. Szerinte, ha minden molekula egy ház, akkor a növényekben lévő enzimek az ügyes építők. A kutató feladata, hogy megértse, mit csinálnak ezek az „építők”, milyen sorrendben, hogy szimulálhassák vagy javíthassák a természet által létrehozott folyamatot.
Ez a tudás képezi az alapot számára és kollégái számára, hogy újraalkossák a természetes hatóanyagok laboratóriumi előállításának folyamatát, segítve ezzel az értékes gyógynövények kizsákmányolásának csökkentését, a mérgező vegyi anyagok használatának korlátozását, és egyúttal utat nyitva hasonló, erősebb aktivitású vegyületek létrehozásának.
A British Columbiai Egyetemen (UBC) Okanaganban megalapította a Növényi Bioaktív Vegyületek Kutatólaboratóriumát (PlantBioCoRe), amely a biokémiát, a kémiát, a bioinformatikát és a molekuláris genetikát ötvözi, hogy megértse a gyógynövényekben található bioaktív vegyületek termelődésének mechanizmusait.
Csapata számos lenyűgöző eredményt ért el, beleértve az új eredményeket a Camptotheca acuminata rákellenes anyagainak metabolikus útvonalával kapcsolatban. Ez a felfedezés segít olyan barátságos gyógyszerek létrehozásában, amelyek klinikailag könnyebben alkalmazhatók, nemzetközi folyóiratokban publikálhatók és szabadalmakra is bejegyeztethetők.
Lehetősége nyílott a hazai kutatókkal – például a Hanoi Gyógyszerészeti Egyetemen, a Természettudományi Egyetemen, a VNU-HCM-en vagy a Tay Nguyen Tudományos Intézetben – folytatott tudományos ismeretek cseréjére, így rájött, hogy Vietnámban számos értékes kutatási projekt folyik a gyógynövényekkel kapcsolatban.
„Remélem, hogy egy kis mértékben hozzájárulhatok hazám növényi erőforrásainak ismeretének és alkalmazásának gazdagításához” – osztotta meg.
Forrás: https://khoahocdoisong.vn/nha-khoa-hoc-goc-viet-giai-ma-bi-an-cach-cay-co-tao-hop-chat-chong-ung-thu-post2149060401.html
Hozzászólás (0)