Kanada'nın Okanagan kentindeki British Columbia Üniversitesi'ndeki (UBC) araştırmacılar, güçlü kanser önleyici ve iltihap giderici özelliklere sahip nadir bir doğal bileşik olan mitrafilini oluşturan bitki mekanizmasını keşfettiklerini duyurdular.
Çalışma, Dr. Thu – Thuy Dang’ın UBC Okanagan’daki ekibi ile Dr. Satya Nadakuduti’nin Florida Üniversitesi’ndeki (ABD) ekibinin işbirliğinin ve Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi’nin (NSERC), Kanada İnovasyon Vakfı’nın (CFI), BC Michael Smith Sağlık Bilim İnsanları Programı’nın ve ABD Tarım Bakanlığı’nın Ulusal Gıda ve Tarım Enstitüsü’nün (USDA NIFA) desteğinin sonucudur.
Doğanın şifalı bileşikler zincirindeki "eksik halkayı" bulmak
Mitrafilin, özel "bükülmüş" bir yapıya ve güçlü biyolojik etkilere sahip bir molekül grubu olan spirooksindol alkaloid grubuna aittir. Uzun zamandır bilinmesine rağmen, bu tür bir bileşiğin doğada oluşum süreci, UBC Okanagan Doğal Ürün Biyoteknolojisi Araştırma Grubu Başkanı Dr. Thu-Thuy Dang'ın grubu, 2023 yılında molekülleri "bükerek" bir spiro yapısı oluşturabilen ilk enzimi tanımlayana kadar bir gizem olarak kalmıştır.
Bu sonucun ardından doktora öğrencisi Tuan Anh Nguyen bir sonraki aşamaya öncülük etti ve mitrafilin sentezinde birlikte çalışan iki temel enzimi keşfetti; bir enzim üç boyutlu yapıyı belirliyor, diğeri ise molekülün tamamını oluşturmak için son büküm adımını tamamlıyor.
Dr. Dang, "Bu keşif, bir montaj hattındaki kayıp halkayı bulmaya benziyor. Doğanın bu karmaşık molekülleri nasıl yarattığını açıklamaya yardımcı oluyor ve bu süreci laboratuvarda taklit etmenin yolunu açıyor," diye paylaştı.
Mitrafilin, Mitragyna (kratom) ve Uncaria (kedi pençesi) gibi Kahve ailesinden bazı tropikal bitkilerde yalnızca eser miktarda bulunur ve bu da ekstraksiyonu veya büyük ölçekli sentezini daha önce son derece zor ve pahalı hale getirir. İki önemli enzimin tanımlanması, doğal bileşiğin daha verimli ve çevre dostu üretiminin önünü açmıştır.
Doktora öğrencisi Tuan-Anh Nguyen'e göre bu, ağır kimya yerine biyolojik yöntemler kullanarak değerli farmasötik bileşiklerin oluşturulmasına yardımcı olan yeşil kimyaya doğru önemli bir adım. Bu başarı aynı zamanda UBC Okanagan'daki öğrenciler ve öğretim üyeleri arasında küresel sorunları çözmek için açık ve iş birliğine dayalı bir araştırma ortamının da yansıması.
Bitkilerin doğanın dahi kimyacıları olduğunun kanıtı olan bu keşiften gurur duyduğunu dile getiren Dr. Dang, bir sonraki adımın kendisi ve araştırma ekibinin bu enzimleri daha değerli terapötik bileşikler oluşturmak için kullanmanın yollarını bulması olduğunu söyledi.
Doğanın "biyolojik fabrikasını" çözme yolculuğu
Dr. Thu-Thuy Dang – Dang Thi Thu Thuy, Ho Chi Minh Şehri, Vietnam Ulusal Üniversitesi, Doğa Bilimleri Üniversitesi'nde (Doğa Bilimleri Üniversitesi) biyoteknoloji bölümünde eğitim görmüş eski bir öğrencidir.
Yüksek lisans derecesini Calgary Üniversitesi'nde (Alberta, Kanada) moleküler biyoloji/biyokimya alanında aldı ve ardından doktora derecesini savundu ve John Innes Merkezi'nde (İngiltere) biyokimya alanında doktora sonrası araştırma programını tamamladı.
Araştırma kariyeri yapma fırsatını hatırlayarak, çocukluğundan beri bitkileri halk ilacı olarak kullanma kültürüne aşina olduğunu ve henüz öğrenciyken tıbbi bitkilerin doku kültürü tekniğiyle erken yaşta tanıştığını söyledi. Ancak dönüm noktası, lisansüstü eğitimdeyken, bitkilerdeki doğal bileşiklerin biyosentezini araştıran yan taraftaki bir laboratuvarı tesadüfen görmesiyle gerçekleşti.
İşte o zaman, öğrendiği temel bitki fizyolojisi bilgisine ek olarak, bitkilerin değerli bileşikleri nasıl oluşturduğunu inceleyen yeni bir alanın da var olduğunu fark etti.
Oradan, güçlü biyolojik aktiviteye sahip ve farmasötik uygulamalar için potansiyele sahip bir bileşik grubu olan alkaloidlerin biyosentezinde rol oynayan yeni genler ve enzimler bulmak için araştırma yapmaya karar verdi.
Dr. Thuy, uzun yıllardır bitkilerdeki alkaloid biyosentetik yolaklarını çözmeye odaklanmış ve moleküler biyoloji, RNA-seq analizi, genomik veriler ve enzim yapıları kullanarak tıbbi bitkilerin değerli bileşikleri nasıl ürettiğini anlamaya çalışmıştır. Ayrıca, bitkilerden kanser karşıtı bileşiklerin üretimiyle ilgili birçok patentin ortak yazarıdır.
"Bitkilerin sadece su, ışık ve havayla kanser gibi karmaşık hastalıkları tedavi edebilen bileşikleri nasıl oluşturabildiğini hep merak etmişimdir?" diye paylaştı. Ona göre, eğer her molekül bir evse, bitkilerdeki enzimler de usta inşaatçılardır. Araştırmacının görevi, bu 'inşaatçıların' her birinin neyi, hangi sırayla yaptığını anlamak ve böylece doğanın yarattığı süreci simüle edip iyileştirmektir.
Bu bilgi, onun ve meslektaşlarının laboratuvarda doğal aktif içerikler yaratma sürecini yeniden yaratmalarının, değerli tıbbi bitkilerin sömürülmesini azaltmaya, toksik kimyasalların kullanımını sınırlamaya ve aynı zamanda daha güçlü aktiviteye sahip benzer bileşikler yaratmanın yolunu açmalarına yardımcı olmasının temelini oluşturmaktadır.
British Columbia Üniversitesi (UBC) Okanagan'da, bitkilerde biyoaktif bileşikler üreten mekanizmaları anlamak için biyokimya, kimya, biyoenformatik ve moleküler genetiği bir araya getiren Bitki Biyoaktif Bileşikler Araştırma Laboratuvarı'nı (PlantBioCoRe) kurdu.
Ekibi, Camptotheca acuminata'dan elde edilen kanser karşıtı maddelerin metabolik yolu üzerine yeni sonuçlar da dahil olmak üzere birçok etkileyici sonuç elde etti. Bu keşif, klinik olarak uygulanması daha kolay, uluslararası dergilerde yayınlanmış ve patent başvurusu yapılmış, dost ilaçların geliştirilmesine yardımcı oluyor.
Hanoi Eczacılık Üniversitesi, Doğa Bilimleri Üniversitesi, VNU-HCM veya Tay Nguyen Bilim Enstitüsü gibi yerli araştırmacılarla akademik bilgi alışverişinde bulunma fırsatı bulduğunda, Vietnam'da tıbbi bitkiler üzerine çok sayıda değerli araştırma projesi olduğunu fark etti.
"Ülkemin bitkisel kaynaklarının daha iyi bilinmesi ve uygulanmasına küçük de olsa bir katkı sağlamayı umuyorum" diye konuştu.
Source: https://khoahocdoisong.vn/nha-khoa-hoc-goc-viet-giai-ma-bi-an-cach-cay-co-tao-hop-chat-chong-ung-thu-post2149060401.html
Yorum (0)