Генното инженерство превърна тютюн в лекарство срещу рак

През цялото си съществуване хората са се опирали на растенията като източник на лекарствени средства. Дори съвременните производители получават около половината от препаратите си от растения.

Но когато този процес е затруднен от заплахата за изчезване на вида или сложности в отглеждането, в играта влиза биоинженерството.

Именно сред такова (Podophyllum hexandrum) расте в Хималаите. Това растение било първоизточник на подофилотоксин, който е залегнал в основата на противораковия препарат етопозид.

Етопозид съществува на пазара от 1983 г. и се използва за лечение на десетки видове ракови заболявания, сред които лимфом и рак на белите дробове. В момента основен източник на подофилотоксин за него служи друг по-разпространен вид – подофил, който расте в източната част на Северна Америка. Но това растение също расте бавно и изработва по-малко количество от необходимия токсин от азиатския му родственик.

Ноголистите използват подофилотоксин за защита от вредители, като последователно го синтезират от предшествениците си. Но досега учените не знаеха какви точно гени отговарят за този процес, за да го стартират и регулират в лабораторни условия. Известно беше само това, че веществото не се изработва постоянно.

Най-после огромна крачка в изследването на процеса на синтез на подофилотоксин са успели да направят химиците от Станфордския университет. Д-р Елизабет Сетели (Elizabeth Sattely) и нейният аспирант Уорън Лау (Warren Lau) изяснили, че токсинът в растенията се изработва само в отговор на увреждане. Учените са публикували своите постижения в статия в сп. Science.

Изследователите направили малки дупки в здрави листа на хималайски ноголисти и проследили какви белтъци се синтезират в техните клетки след манипулацията. Учените успели да открият 31 нови белтъци, които се появили след увреждането и потенциално биха могли да участват в последователно събиране на химическо „оръжие“. В резултат от тях били изолирани десет.

След това гените, които отговарят за производството на тези белтъци, били поставени в моделно растение за лабораторни изследвания – бързорастящ и доста непретенциозен тютюн, който с голям успех започнал да произвежда необходимия токсин.

Сега главна задача за изследователите е синтез на подофилотоксин в дрожди, които могат да бъдат огледани в огромно количество. Това ще позволи изцяло да се задоволи потребността на медицината от това толкова необходимо лекарство. Освен това в ръцете на биоинженерите има инструменти, които ще позволят да се коригират гените, а чрез тях – и крайното химично съединение, което да го направи по-резултатно.

В случай на успех крайната цена на препарата значително ще спадне и той ще стане достъпен за повече хора по цял свят.

В съобщението на Стенфордския университет д-р Сетели отбелязва, че разработеният метод може да се приложи и за много други растения, които служат като източник на ценни лекарствени препарати и техни предшественици.