Para peneliti di Universitas British Columbia (UBC) Okanagan, Kanada, baru saja mengumumkan penemuan mekanisme tanaman yang menciptakan mitraphylline, senyawa alami langka dengan sifat anti-kanker dan anti-inflamasi yang kuat.
Pekerjaan ini merupakan hasil kolaborasi antara tim Dr. Thu – Thuy Dang di UBC Okanagan dan tim Dr. Satya Nadakuduti di University of Florida (AS), dengan dukungan dari Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), Canada Foundation for Innovation (CFI), BC Michael Smith Health Scholars Program, dan National Institute of Food and Agriculture (USDA NIFA) milik Departemen Pertanian AS.
Menemukan “mata rantai yang hilang” dalam rantai senyawa penyembuhan alam
Mitrafilin termasuk dalam kelompok alkaloid spirooksindol, suatu kelompok molekul dengan struktur "terpilin" khusus dan efek biologis yang kuat. Meskipun telah lama diketahui, proses pembentukan senyawa jenis ini di alam masih menjadi misteri hingga kelompok Dr. Thu-Thuy Dang, Kepala Kelompok Riset Bioteknologi Produk Alami di UBC Okanagan, mengidentifikasi enzim pertama yang mampu "memutar" molekul untuk menciptakan struktur spiro pada tahun 2023.
Menyusul hasil tersebut, mahasiswa PhD Tuan Anh Nguyen memimpin fase berikutnya dan menemukan dua enzim kunci yang bekerja sama dalam sintesis mitraphylline, satu enzim menentukan struktur tiga dimensi, enzim lainnya melengkapi langkah pelintiran akhir untuk menciptakan molekul lengkap.
"Penemuan ini seperti menemukan mata rantai yang hilang dalam jalur perakitan. Penemuan ini membantu menjelaskan bagaimana alam menciptakan molekul-molekul kompleks ini, dan membuka jalan untuk meniru proses tersebut di laboratorium," ujar Dr. Dang.
Mitraphylline hanya terdapat dalam jumlah sedikit pada tanaman tropis tertentu dari famili Kopi, seperti Mitragyna (kratom) dan Uncaria (cakar kucing), sehingga ekstraksi atau sintesis skala besar yang sebelumnya sangat sulit dan mahal. Identifikasi dua enzim kunci telah membuka jalan bagi produksi senyawa alami ini yang lebih efisien dan ramah lingkungan.
Menurut mahasiswa PhD Tuan-Anh Nguyen, ini merupakan langkah penting menuju kimia hijau, yang membantu menciptakan senyawa farmasi berharga menggunakan metode biologis, alih-alih kimia berat. Keberhasilan ini juga mencerminkan lingkungan penelitian yang terbuka dan kolaboratif antara mahasiswa dan fakultas di UBC Okanagan untuk memecahkan masalah global.
Mengekspresikan kebanggaannya atas penemuan ini, sebuah bukti bahwa tanaman adalah ahli kimia jenius di alam, Dr. Dang mengatakan bahwa langkah selanjutnya bagi dia dan tim penelitiannya adalah menemukan cara untuk menerapkan enzim ini guna menciptakan senyawa terapeutik yang lebih berharga.
Perjalanan untuk menguraikan "pabrik biologis" alam
Dr. Thu-Thuy Dang – Dang Thi Thu Thuy, adalah mantan mahasiswa bioteknologi di Universitas Ilmu Pengetahuan Alam (Universitas Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Nasional Vietnam, Kota Ho Chi Minh).
Ia belajar untuk mendapatkan gelar Master dan kemudian mempertahankan gelar Doktornya dalam biologi molekuler/biokimia di Universitas Calgary (Alberta, Kanada) dan menyelesaikan program penelitian pascadoktoral dalam Biokimia di John Innes Centre (Inggris).
Mengenang kesempatan untuk menekuni karier penelitian, ia mengatakan bahwa sejak kecil ia telah akrab dengan budaya penggunaan herbal sebagai obat tradisional, dan telah mengenal teknik kultur jaringan tanaman obat sejak dini saat masih menjadi mahasiswa. Namun, titik baliknya baru terjadi ketika ia kuliah pascasarjana, ketika ia kebetulan melihat laboratorium di sebelahnya yang meneliti biosintesis senyawa alami pada tumbuhan.
Saat itulah ia menyadari bahwa, selain pengetahuan dasar tentang fisiologi tumbuhan yang telah dipelajarinya, ada juga bidang baru di mana orang mempelajari bagaimana tumbuhan menghasilkan senyawa yang berharga.
Dari sana, ia memutuskan untuk melanjutkan penelitian guna menemukan gen dan enzim baru yang terlibat dalam biosintesis alkaloid, sekelompok senyawa dengan aktivitas biologis yang kuat dan potensial untuk aplikasi farmasi.
Selama bertahun-tahun, Dr. Thuy berfokus pada penguraian jalur biosintesis alkaloid pada tumbuhan, menggunakan biologi molekuler, analisis RNA-seq, data genomik, dan struktur enzim untuk memahami bagaimana tumbuhan obat menghasilkan senyawa-senyawa berharga. Ia juga merupakan rekan penulis beberapa paten terkait produksi senyawa antikanker dari tumbuhan.
"Saya selalu bertanya-tanya mengapa, hanya dengan air, cahaya, dan udara, tanaman dapat menciptakan senyawa yang dapat mengobati penyakit kompleks seperti kanker?", ungkapnya. Menurutnya, jika setiap molekul adalah sebuah rumah, maka enzim dalam tanaman adalah pembangun yang terampil. Tugas peneliti adalah memahami apa yang dilakukan masing-masing 'pembangun' ini, dalam urutan apa, sehingga mereka dapat mensimulasikan atau meningkatkan proses yang telah diciptakan oleh alam.
Pengetahuan tersebut menjadi dasar baginya dan rekan-rekannya untuk menciptakan kembali proses pembuatan bahan aktif alami di laboratorium, membantu mengurangi eksploitasi tanaman obat yang berharga, membatasi penggunaan bahan kimia beracun, dan sekaligus membuka jalan untuk menciptakan senyawa serupa dengan aktivitas yang lebih kuat.
Di Universitas British Columbia (UBC) Okanagan, ia mendirikan Laboratorium Penelitian Senyawa Bioaktif Tanaman (PlantBioCoRe), yang menggabungkan biokimia, kimia, bioinformatika, dan genetika molekuler untuk memahami mekanisme yang menghasilkan senyawa bioaktif dalam herbal.
Timnya telah mencapai banyak hasil yang mengesankan, termasuk hasil baru pada jalur metabolisme zat antikanker dari Camptotheca acuminata. Penemuan ini membantu menciptakan produk farmasi yang ramah lingkungan, lebih mudah diaplikasikan secara klinis, dipublikasikan di jurnal internasional, dan terdaftar untuk paten.
Berbekal kesempatan bertukar ilmu akademis dengan peneliti dalam negeri, seperti di Universitas Farmasi Hanoi , Universitas Ilmu Pengetahuan Alam, VNU-HCM, atau Institut Sains Tay Nguyen, ia menyadari bahwa di Vietnam terdapat banyak proyek penelitian berharga mengenai tanaman obat.
"Saya berharap dapat berkontribusi sedikit dalam memperkaya pengetahuan dan penerapan sumber daya tanaman di tanah air saya," ungkapnya.
Sumber: https://khoahocdoisong.vn/nha-khoa-hoc-goc-viet-giai-ma-bi-an-cach-cay-co-tao-hop-chat-chong-ung-thu-post2149060401.html
Komentar (0)