Як з отруйних квітів можна створити ліки: деталі

Рослини, здатні викликати параліч і навіть смерть у людини, можуть допомогти створити нове покоління ліків. До такого висновку дійшла міжнародна група дослідників із США та Чехії, яка змогла розкрити механізм утворення складних біологічно активних сполук у двох надзвичайно отруйних рослинах — аконіті (вовчому корені) та дельфініумі (живокості), повідомляє Science Daily. 

Найцікавіше те, що науковці вже навчилися частково відтворювати цей процес у звичайних рослинах тютюну. Це відкриває шлях до більш безпечного й масштабного виробництва перспективних лікарських речовин.

Чому ці рослини такі небезпечні

Аконіт, який також називають вовчим коренем або борцем, вважається однією з найотруйніших рослин у світі. Його токсини впливають на нервову систему, можуть викликати порушення серцевого ритму, параліч і навіть смерть.

Не менш небезпечною є й живокість (дельфініум). Обидві рослини виробляють особливий клас сполук — дитерпеноїдні алкалоїди, які століттями використовувалися як отрути, але водночас привертали увагу медиків через свої унікальні біологічні властивості.

Отрута, яка може лікувати

Попри свою токсичність, деякі речовини з цих рослин демонструють перспективи у створенні препаратів проти:

Підписуйтеся на наші соцмережі

Саме тому вчені вже багато років намагаються зрозуміти, як рослини синтезують ці складні молекули.

Вчені розгадали частину "хімічного рецепта"

Команда дослідників проаналізувала тисячі генів у кількох видах аконіту та живокості.

Їхньою метою було знайти гени, які відповідають за виробництво потрібних сполук.

У результаті вдалося визначити шість ключових ферментів, що беруть участь у створенні молекули атизинію (atisinium) — одного з базових представників цієї групи алкалоїдів.

Це стало першим кроком до повного розуміння того, як рослини виробляють ці надзвичайно складні речовини.

Навіщо для експерименту використали тютюн

Після визначення необхідних генів дослідники перенесли їх у рослини тютюну.

Тютюн у цьому випадку виконував роль своєрідної «біофабрики».

Експеримент показав, що змінені рослини успішно почали виробляти потрібну молекулу, підтвердивши правильність гіпотези вчених.

У майбутньому аналогічний підхід можуть використовувати також у дріжджах або інших біотехнологічних системах для промислового виробництва цінних природних речовин.

Чому це відкриття важливе

Синтезувати такі складні молекули традиційними хімічними методами надзвичайно важко.

Наприклад, аконітин — одна з найвідоміших речовин цієї групи — був відкритий майже 200 років тому, однак вчені досі не змогли повністю відтворити його в лабораторії лише за допомогою хімічного синтезу.

Саме тому використання живих клітин або генетично модифікованих рослин може стати набагато ефективнішим способом отримання таких сполук.

Рослини залишаються найкращими «хіміками» природи

За оцінками науковців, близько 25% сучасних лікарських препаратів прямо або опосередковано походять із рослин. До них належать, зокрема:

Крім того, саме рослини подарували людству кофеїн, ментол, ванілін і капсаїцин.

Дослідники вважають, що їхній потенціал ще далеко не вичерпаний.