Материалы портала «Научная Россия»

Генная инженерия помогла синтезировать лекарство для химиотерапии

Генная инженерия помогла синтезировать лекарство для химиотерапии
Ученые нашли способ искусственно синтезировать вещество, близкое растительному яду подофиллотоксину.

Ученые из США смогли искусственно синтезировать близкий аналог подофиллотоксина — растительного яда, вырабатываемого из корней подофилла гималайского (Himalayan mayapple, или Podophyllum hexandrum). Этот токсин используется в химиотерапии многих видов рака, сообщает сайт журнала Science, где было опубликовано оригинальное исследование.

Низкое лиственное растение подофилл гималайский служит источником подофиллотоксина — ядовитого соединения, которое входит в состав противоопухолевого препарата этопозида (Etoposide). Этот препарат продается в США с 1983 года и используется для лечения десятков видов рака: от лимфомы до рака легких. Сегодня подофиллотоксин вырабатывают из более распространенного вида — подофилла американского (American mayapple), но это не спасает положение. Оба вида растут медленно и дают мало активного вещества.

Растения производят подофиллотоксин для защиты от вредителей. Синтезировать это вещество искусственно не получалось, потому что не было известно, какие гены вовлечен в процесс естественного синтеза. Известно было только, что подофиллотоксин не всегда присутствует в растениях, а только когда его листья поранены.

Элизабет Саттели (Elizabeth Sattely), химический инженер из Стенфордского университета, со своим аспирантом Уореном Лау (Warren Lau) предположили, что и сами белки, из которых строится токсин, вероятно, вырабатываются в раненом растении. Ученые поставили эксперимент. Они прокалывали листья здоровых растений подофилла гималайского и анализировали содержание подофиллотоксина до и после повреждений. Затем они выявили 29 перспективных генов. Затем уменьшили их число, чтобы выявить ферменты, участвующие в производстве токсина. Для дальнейшего эксперимента отобрали только те гены, о которых было известно, что они отвечают за нужный тип химических реакций.

Затем эти гены скрестили в бактерии, которая заражает родственный табаку вид — Nicotiana benthamiana. Генно-модифицированные бактерии инфицировали табак и внедрили свои гены в ткань растения. Таким образом ученые перебрали все комбинации генов, производящих нужные ферменты. Они нашли группу из 10 ферментов, которые способствуют синтезу молекулы, известной как (-)-4’–деметил-эпи-подофиллотоксин — прямой прекурсор для этопозида и само по себе потенциальное лекарство от рака.

nicotiana benthamiana podophyllum hexandrum генная инженерия подофиллотоксин этопозид

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий