Растение перепрограммировано для производства лекарств

По словам специалистов из США, в скором времени растения смогут действовать как заводы для производства противоопухолевых препаратов. Исследователи модифицировали барвинок для получения соединений, являющихся структурными аналогами кандидатов в лекарства.

Корешки генетически модифицированных растений могут производить новые типы молекул. (Рисунок из Nature Chemical Biology, 2009, DOI: 10.1038/nchembio.141)

Барвинок производит большое количество алкалоидов, обладающих фармацевтической активностью, включая противоопухолевую. Генетическая модификация ключевого фермента, отвечающего за биологический синтез этих алкалоидов, позволила получить набор галогенпроизводных алкалоидов, которые не могут быть получены в природных условиях. Новая стратегия сможет расширить список доступных кандидатов в лекарства для большого числа заболеваний.

Веерават Рунгупан (Weerawat Runguphan) и Сара О’Коннор (Sarah O’Connor) из Массачусетского Технологического Университета перепрограммировали клетки растений для получения модифицированной версии фермента стриктосидинсинтазы (strictosidine synthase). Когда культуру клеток корней растения подкармливали галогенсодержащими соединениями, новый фермент смог превратить эти субстраты в новые алкалоиды.

Ранее исследователи для получения новых продуктов подкармливали растение модифицированными субстратами, О’Коннор – первая, кто модифицировала метаболизм растений для этой цели. Модификацию обмена веществ растений сложнее осуществить, чем модификацию метаболизма микроорганизмов, так как метаболизм растений гораздо более многогранен, однако именно такой подход может оказаться более продуктивным.

Говоря об алкалоидах, образовавшихся в результате генетической модификации растений, исследователи пока полагаются на результаты хромато-масс спектрометрии, детальное изучение строение алкалоидов, не имеющих аналогов в природе еще впереди. Тем не менее, исследователям удалось зафиксировать хлорированные аналоги аджмалицина (ajmalicine), использующегося при лечении гипертензии, и таберсонина (tabersonine). Введение галогена в состав новых алкалоидов позволит разработать новые лекарственные препараты, в первую очередь благодаря тому, что наличие галогена позволит облегчить химическую модификацию алкалоидов.

Источник: chemport.ru