Генная инженерия превратила обычное растение в производителя противоракового вещества. С подробностями — ScienceNOW.
О новом достижении синтетической биологии сообщил журнал Science в статье под названием “Сражаясь с раком, спасти подофиллов” (Fighting cancer while saving the mayapple). Подофиллы, или ноголисты, — род растений из семейства Барбарисовых, гималайский вид подофиллов (Podophyllum hexandrum) производит вещество, лежащее в основе мощного средства для химиотерапии, и относится к исчезающим видам растений. Эта невысокая многолетняя трава — природный источник подофиллотоксина, токсичного для клеток соединения, из которого делают противораковый препарат под названием “этопозид”. На рынке лекарств он присутствует с 1983 года и применяется для лечения многих видов рака — от лимфомы до рака легких. В настоящее время подофиллотоксин получают в основном из более распространенного, чем гавайский вид, американского подофилла, который растет медленно и производит мало ценного вещества. Подофиллы вырабатывают токсин для защиты от своих врагов-пожирателей. Воспроизвести природный путь синтеза вещества пока не удалось, и точно неизвестны гены, участвующие в сборке всей молекулы. Однако в ходе недавних исследований было установлено, что подофиллотоксин присутствует в растении не всегда, а только при повреждении его листьев, и, как предполагают открывшие этот феномен Элизабет Сателли (Elizabeth Sattely) и Уоррен Лау (Warren Lau) из Стэнфордского университета (Stanford University), он начинает вырабатываться в ответ на повреждение.
Ученые, анализируя белки вокруг мест тонких проколов, которые они производили в листьях здоровых растений гималайского подофилла, установили, что после повреждения образуется около 30 белков. Рассортировав их по предполагаемым функциям, авторы выбрали кандидатов в ферменты, участвующие в биосинтезе подофиллотоксина из представителей четырех классов. После этого гены, кодирующие эти ферменты, в разных комбинациях вошли в конструкции, которые исследователи запустили в бактерии, инфицирующие быстрорастущее модельное растение табака (Nicotiana banthamiana). Бактерии, попадая в растение, внедряют свои гены в его ткани. Перебрав различные комбинации, Сателли и Лау в конце концов вышли на группу из 10 ферментов, которая обеспечивает синтез в растении молекулы под названием “4-десметилэпиподофиллотоксин” — это прямой предшественник этопозида и само по себе противораковое лекарство. По словам британского биохимика из Института растениеводства John Innes Center в Норвиче Сары О’Коннор (Sarah O’Connor), которые приводит ScienceNOW, “это огромная работа, которая может обеспечить фармацевтические компании стабильным источником активного вещества”.
Нет комментариев