Ядовитые растения могут стать источником нового лекарства против боли, малярии и рака

Ядовитые акониты и дельфинии, способные даже в небольших дозах вызывать тяжелое отравление и паралич, могут стать источником соединений для разработки новых лекарственных препаратов. Ученые приблизились к решению главной проблемы, которая десятилетиями мешала полноценно исследовать их фармакологический потенциал — получение необходимых веществ в достаточном количестве.

Аконит, также известный как борец или клобучок, и дельфиний, или топорики, принадлежат к семейству лютиковых. Эти растения содержат сильнодействующие токсичные алкалоиды и на протяжении тысячелетий использовались в разных традициях народной медицины.

Современных исследователей особенно интересуют дитерпеноидные алкалоиды. Эти вещества сочетают очень высокую токсичность с потенциально полезными фармакологическими свойствами. Отдельные соединения этого класса рассматриваются учеными как перспективные для создания препаратов против боли, малярии и некоторых онкологических заболеваний.

Однако между выявлением такого потенциала и созданием лекарства остается большая дистанция.

Сложные молекулы не удавалось получать в достаточном количестве

Одной из главных проблем является сложнейшая химическая структура дитерпеноидных алкалоидов.

Например, аконитин – один из самых известных представителей этого класса – был выделен почти 200 лет назад. Однако его сложность долгое время оставалась серьезным препятствием для воспроизведения природного пути образования таких веществ и масштабирования их получения для исследований.

Использовать самые ядовитые растения в качестве удобного источника фармацевтического сырья также проблематично. Необходимые соединения они производят медленно и в очень малых количествах.

Решением может стать перенос механизма производства ценных молекул к другому, значительно более удобному для работы организма.

Производство веществ хотят «поручить» табаку

Исследователи из Мичиганского государственного университета и Чешской академии наук применили рекомбинантные технологии к растению табака и описали первые этапы биосинтеза атизиния — молекулы, родственной дитерпеноидным алкалоидам аконита Aconitum plicatum и дельфинию Delphinium grandiflorum.

Сам атизин рассматривается прежде всего как модельное соединение. На нем исследователи могут отработать технологию, которую в будущем потенциально можно будет распространить на более широкую группу фармакологически интересных алкалоидов.

Вместо многолетнего получения скудных объемов веществ непосредственно из токсичных растений их биологическое производство можно будет перенести в табак, превратив его в своеобразную платформу для сбора сложных молекул.

Сходные биотехнологические подходы уже используются в фармацевтике. Одним из самых известных примеров является производство предшественников артемизинина – важного компонента противомалярийных препаратов.

В то же время открытие пока не означает появления готового лекарства на основе аконита или дельфиния. Речь идет о создании технологической основы, позволяющей получать сложные природные соединения в контролируемых условиях и достаточных объемах для дальнейшего изучения их эффективности и безопасности.