Отруйні квіти можуть стати основою нових ліків: що з'ясували науковці

Рослини, які можуть спричинити параліч або навіть смерть, здатні стати джерелом нових лікарських засобів. До такого висновку дійшли науковці, які дослідили механізм утворення складних сполук у двох надзвичайно отруйних рослинах — аконіті (вовчому корені) та дельфініумі (живокості).

Аконіт вважається однією з найнебезпечніших рослин у світі: його токсини впливають на нервову систему, можуть викликати порушення серцевого ритму та параліч. Живокість також виробляє небезпечні речовини. Обидві рослини синтезують дитерпеноїдні алкалоїди — клас сполук, які століттями використовували як отрути, але водночас вони привертають увагу медиків завдяки унікальним біологічним властивостям.

Деякі з цих речовин демонструють перспективи у створенні препаратів проти паразитів і шкідників у сільському господарстві. Саме тому вчені вже давно намагаються зрозуміти, як рослини синтезують ці складні молекули.

Дослідники проаналізували тисячі генів у кількох видах аконіту та живокості, щоб знайти ті, що відповідають за виробництво потрібних сполук. У результаті вони визначили шість ключових ферментів, які беруть участь у створенні молекули атизинію — одного з базових представників цієї групи алкалоїдів. Це перший крок до повного розуміння процесу.

Після визначення генів науковці перенесли їх у рослини тютюну, які виступили своєрідною «біофабрикою». Експеримент підтвердив: змінені рослини успішно виробляють потрібну молекулу. У майбутньому подібний підхід можуть застосовувати для промислового виробництва цінних природних речовин, зокрема у дріжджах або інших біотехнологічних системах.

Синтезувати такі складні молекули традиційними хімічними методами надзвичайно важко. Наприклад, аконітин — одна з найвідоміших речовин цієї групи — був відкритий майже 200 років тому, але досі не вдалося повністю відтворити його в лабораторії лише за допомогою хімічного синтезу. Тому використання живих клітин або генетично модифікованих рослин може стати ефективнішим способом отримання таких сполук.

За оцінками науковців, близько 25% сучасних лікарських препаратів прямо або опосередковано походять із рослин. Серед них — паклітаксел (препарат проти раку) та артемізинін (ліки від малярії). Рослини також подарували людству кофеїн, ментол, ванілін і капсаїцин. Дослідники вважають, що їхній потенціал ще далеко не вичерпаний.