- Naukowcy z Holandii i Wielkiej Brytanii łączą siły, aby badać rzadkie rośliny i poszukiwać w nich związków o potencjale leczniczym
- Projekt ma na celu zrozumienie, w jaki sposób wiecznie zielone krzewy z rodzaju Daphniphyllum wytwarzają unikalne substancje, które mogą być obiecujące w walce z nowotworami i wirusem HIV
- Lepsze poznanie roślinnych mechanizmów może otworzyć drogę do tworzenia nowych, skuteczniejszych leków i bardziej zrównoważonych metod ich produkcji w przyszłości
Rośliny jako fabryki przyszłych leków
Wyobraźmy sobie świat, w którym leki na najgroźniejsze choroby, takie jak nowotwory czy wirus HIV, mogą pochodzić prosto z natury. Taka wizja przyświeca naukowcom z uniwersytetów w Maastricht i Yorku, którzy rozpoczynają wspólny projekt badawczy. Skupiają się oni na roślinach z rodzaju Daphniphyllum - wiecznie zielonych krzewach i małych drzewach - które są prawdziwymi "fabrykami" niezwykle złożonych związków chemicznych.
Te substancje, zwane alkaloidami, wykazują bardzo interesującą aktywność biologiczną i są już obiektem badań nad potencjalnymi terapiami przeciwnowotworowymi oraz anty-HIV.
Tajemnica skomplikowanych alkaloidów Daphniphyllum
Alkaloidy to grupa substancji wytwarzanych przez rośliny, które od wieków wykorzystywane są w medycynie. To właśnie z nich pochodzą liczne znane leki - od silnych środków przeciwbólowych po skuteczne leki przeciwmalaryczne.
Alkaloidy produkowane przez rośliny Daphniphyllum budzą szczególne zainteresowanie ze względu na ich skomplikowaną budowę chemiczną oraz potwierdzone wczesne obiecujące działanie w badaniach nad nowotworami, HIV i innymi schorzeniami. Problem polega na tym, że pomimo ich potencjału, naukowcy wciąż nie wiedzą dokładnie, jak te rośliny syntetyzują poszczególne substancje.
Wiadomo, że różne typy alkaloidów gromadzą się w różnych tkankach rośliny, na przykład jedne w łyku, a inne w skórce liści, ale to jedynie część tajemnicy.
Jak naukowcy rozszyfrują roślinne mechanizmy?
Aby rozwiązać tę zagadkę, zespół badaczy, kierowany przez Kumara Saurabha Singha z Brightlands Future Farming Institute Uniwersytetu Maastricht oraz Benjamina Lichmana z University of York, zastosuje zaawansowane technologie. Wykorzystane zostaną takie metody jak spektrometria mas, biologia przestrzenna, wszechstronna analiza danych biologicznych (tzw. multi-omics) oraz zaawansowane modelowanie komputerowe.
Celem jest powiązanie konkretnych alkaloidów z genami i enzymami odpowiedzialnymi za ich powstawanie w roślinie. "Rośliny produkują ogromną różnorodność substancji chemicznych, ale powiązanie poszczególnych związków z odpowiedzialnymi za nie genami i enzymami pozostaje niezwykle trudne" - wyjaśnił Kumar Saurabh Singh, cytowany przez Uniwersytet Maastricht.
Daphniphyllum macropodum pod lupą
Badania obejmą między innymi gatunek Daphniphyllum macropodum, wiecznie zielony krzew, który można spotkać również w holenderskich ogrodach. Alkaloidy wytwarzane przez tę roślinę należą do najbardziej skomplikowanych naturalnych produktów chemicznych powstających w świecie roślin. Projekt, finansowany z funduszu współpracy uniwersytetów Maastricht i Yorku, potrwa rok.
Ma on charakter "proof of concept", co oznacza, że jego głównym celem jest udowodnienie skuteczności opracowywanej metody i stworzenie solidnych podstaw do dalszych, pogłębionych badań.
Wiedza dla przyszłości medycyny
Naukowcy mają nadzieję, że opracowana przez nich metoda będzie mogła być w przyszłości wykorzystywana do badania również innych gatunków roślin i upraw. W dłuższej perspektywie, lepsze poznanie roślinnych szlaków biosyntezy, czyli procesów, w których rośliny wytwarzają złożone substancje, może przyczynić się do rozwoju bardziej zrównoważonych metod biotechnologicznego wytwarzania cennych substancji wykorzystywanych w medycynie.
Badacze podkreślają jednak, że ten projekt to nie jest jeszcze odkrycie nowego leku na raka czy wirus HIV. Jego nadrzędnym celem jest zrozumienie podstawowych mechanizmów powstawania naturalnych związków, które mogą okazać się kluczowe dla przyszłych badań farmaceutycznych i rozwoju medycyny.
Zobacz galerię: Poznaj 5 rodzajów bakalii, które działają antynowotworowo
5
