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

Рослини, які можуть викликати параліч або навіть смерть, здатні стати джерелом нових лікарських препаратів. До такого висновку дійшли науковці, які вивчили, як два надзвичайно отруйні види — аконіт (вовчий корінь) і дельфініум (живокість) — синтезують складні сполуки, що можуть мати медичне застосування.

Аконіт вважається однією з найнебезпечніших рослин у світі. Його токсини впливають на нервову систему, можуть порушувати серцевий ритм і призводити до паралічу. Живокість також виробляє небезпечні речовини. Обидві рослини синтезують дитерпеноїдні алкалоїди — клас сполук, які століттями використовували як отрути, але які водночас цікавлять медиків.

Деякі з цих речовин можуть бути корисними для створення препаратів проти паразитів і шкідників у сільському господарстві. Тому дослідники давно намагаються зрозуміти, як рослини виробляють ці молекули.

Команда вчених проаналізувала тисячі генів у кількох видах аконіту та живокості, щоб знайти ті, що відповідають за синтез 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 їх виробництва.

Щоб перевірити гіпотезу, дослідники перенесли знайдені гени в рослини тютюну, які виступили своєрідною «біофабрикою». Експеримент підтвердив, що модифіковані рослини успішно виробляють потрібну молекулу. У майбутньому такий підхід можуть застосовувати у дріжджах або інших біотехнологічних системах для промислового виробництва цінних природних речовин.

Синтезувати ці складні молекули традиційними хімічними методами надзвичайно важко. Наприклад, аконітин — одна з найвідоміших речовин цієї групи — відкрили майже 200 років тому, але досі не змогли повністю відтворити в лабораторії. Тому використання живих клітин або генетично модифікованих рослин може бути ефективнішим способом отримання таких сполук.

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