Odemykání tajemství květiny bojující proti rakovině
Chemická látka extrahovaná z malé kvetoucí rostliny pomáhá po desetiletí v boji proti rakovině. Nyní, po 60letém lovu, vědci konečně odhalili, jak vytváří tuto lékařsky důležitou molekulu.
Madagaskarský brčál, nebo růžový brčál, je příjemná malá rostlina, která zdobí mnoho zahrad.
Ale tento krytosemenník má více, než se na první pohled zdá - ve skutečnosti je to zachránce života.
Vědci po celá desetiletí dychtivě extrahovali z jeho listů chemickou látku zvanou vinblastin.
V Kanadě v padesátých letech minulého století vědci zjistili, že vinblastin je neuvěřitelně užitečný lék na rakovinu.
Zabraňuje vstupu buněk do mitózy, čímž přerušuje dělení buněk, a používá se proti rakovině močového měchýře, varlat, plic, vaječníků a prsu.
Světová zdravotnická organizace (WHO) jej uvádí jako základní lék a řadí jej mezi „nejúčinnější, nejbezpečnější a nejhospodárnější léky pro prioritní stavy“.
Problémy s vinblastinem
Jeden významný problém narušil užitečnost vinblastinu: je velmi obtížné a neefektivní extrahovat. Navzdory pokroku v technologii, který pomohl zefektivnit postup, zůstává pomalý a nákladný. V současné době je na výrobu pouze 1 gramu vinblastinu zapotřebí přibližně 500 kilogramů sušených listů.
Vzhledem k neuvěřitelnému množství práce nohou potřebných k výrobě drogy byli vědci na 60leté misi, aby pochopili, jak rostlina vyrábí tuto chemickou látku.
Pokud pochopí přirozený proces, doufejme, že ho mohou napodobit v laboratoři a navrhnout způsoby, jak vyrábět vinblastin efektivněji a hlavně s nižšími náklady.
Za posledních 15 let se vědci v laboratoři prof. Sarah O’Connorové v John Innes Center v Norfolku ve Velké Británii pokoušeli rozluštit genetiku madagaskarského brčálu.
Nakonec Dr. Lorenzo Caputi a jeho tým - ve spolupráci s vědci ze skupiny Courdavault se sídlem ve francouzském Tours - popsali poslední část skládačky.
Použitím nejmodernějších technik sekvenování genomu identifikovali chybějící geny na cestě k produkci vinblastinu.
"Vinblastin je jedním z nejvíce strukturálně nejkomplexnějších léčivě aktivních přírodních produktů v rostlinách, a proto se tolik lidí za posledních 60 let pokouší dostat v této studii tam, kam jsme se dostali." Nemůžu uvěřit, že jsme konečně tady. “
Profesorka Sarah O'Connorová
31 kroků k vinblastinu
Jak zdůrazňují autoři studie, jejich zjištění vycházejí z let práce prováděné v řadě laboratoří po celém světě. Opravdu to bylo společné úsilí.
Jejich nedávný dokument s názvem „Chybějící enzymy v biosyntéze protinádorového léčiva vinblastin na madagaskarském brčálku“ je publikován v časopise Věda. V článku vědci také identifikují enzymy zapojené do závěrečných kroků syntézy vinblastinu: kataranthin a tabersonin.
Pomocí moderní technologie, tradiční chemie a literatury z 60. a 70. let sestavili chemické kroky spojené s přeměnou prekurzorové molekuly na vinblastin - celkem ohromujících 31 kroků. Růžový brčál je skutečně působivá rostlina.
Enzymy, které identifikovali, lze spojit pomocí technik syntetické biologie, které se již používají, což vytváří velmi potřebnou zkratku pro výrobu vinblastinu.
Existuje dobrý důvod být těmito výsledky nadšený. Prof. O’Connor říká: „S touto informací se nyní můžeme pokusit zvýšit množství vinblastinu produkovaného buď v rostlině, nebo umístěním syntetických genů do hostitelů, jako jsou kvasinky nebo rostliny.“
Předpovídají, že během příštích 12–18 měsíců by měla být jejich laboratoř nebo konkurence schopna vytvářet malá množství vinblastinu nebo jeho prekurzorů vindolinu a kataranthinu.
