В 1990-х годах ученые нашли хим соединение, которое было в особенности многообещающим для исцеления рака: элеутеробин. Это соединение было найдено в редчайшем виде кораллов у берегов Австралии. Лабораторные исследования проявили, что эта молекула является массивным ингибитором роста раковых клеток. К огорчению, исследователи так и не смогли раскрыть секрет его получения. Одной команде, в конце концов, удалось найти четкий источник этого соединения и воспроизвести его синтез в лаборатории.
Элеутеробин принадлежит к семейству дитерпенов, молекул, узнаваемых своими противомикробными и антивосполительными качествами, которые являются источником почти всех принципиальных молекул, таковых как ретинол и ретиналь (две формы витамина А), либо фитол (предшественник витаминов Е и К). Дитерпены разрешают мягеньким кораллам выживать без твердого наружного скелета; а именно, кораллы употребляют эутеробин для защиты от хищников.
К огорчению, исследования и биомедицинское применение данной для нас молекулы затруднены из-за отсутствия поставок. Потому исследователи из Института здравоохранения штата Юта задались целью отыскать источник этого соединения на деньке океана. В конце концов, конкретно в всераспространенном виде мягеньких кораллов, обитающих у побережья Флориды, команда нашла эту перспективную молекулу.
Начало синтеза на генном уровне измененными микробами
Вначале ученые считали, что элеутеробин, возможно, синтезируется симбиотическими организмами, живущими снутри кораллов – как и в случае со почти всеми морскими организмами. Эта догадка была совсем отброшена: по сути некие виды мягеньких кораллов без симбиотических организмов содержали этот же класс хим веществ. Потому они априори были способны синтезировать это соединение без помощи других.
Потому команда изучила несколько образцов {живых} кораллов, чтоб проверить, содержит ли их генетический код ключ к производству элеутеробина. Задачка была в особенности сложной: исследователи понятия не имели, как должен смотреться этот производственный код! “Это все равно, что идти в мгле и находить ответ, когда не знаешь вопросца”, — гласит Эрик Шмидт, доктор мед химии в Институте Юты и соавтор исследования, в каком сообщается о этом открытии.
В конечном итоге исследователи смогли найти участки ДНК кораллов, которые напоминали генетические аннотации, отысканные у остальных видов для подобных типов соединений. А именно, им удалось найти и охарактеризовать гены, участвующие в производстве предшественника элеутеробина и кембрена – представителя наиболее чем 2500 терпенов, найденных в октокораллах, отмечают исследователи.
Потом они изменили генетический код микробов, выращенных в лаборатории, чтоб включить в него эти специальные аннотации по производству мягеньких кораллов. Итог: мельчайшие организмы смогли воспроизвести 1-ые шаги в производстве элеутеробина. Это обосновывает две вещи: не только лишь то, что мягенькие кораллы являются источником данной для нас молекулы, да и то, что ее можно синтезировать в лаборатории.
Непосредственно это значит, что можно будет создавать эту молекулу в огромных масштабах в рамках разработки противоракового исцеления. Но до этого чем это произойдет, команде еще предстоит отыскать недостающие шаги для окончания синтеза и найти лучший метод производства огромного количества этого потенциального лекарства.
Ряд средств, производимых в природе
Мягенькие кораллы по сути содержат тыщи соединений, которые потенциально могут действовать как антивосполительные средства, лекарства, противораковые препараты и т.д. Но получение достаточного количества этих соединений является суровым препятствием для разработки фармацевтических средств – как это нередко бывает с лекарственными продуктами на базе природных веществ.
Понятно, что почти все звериные являются носителями веществ, владеющих лечебными качествами. Виды змей, пауков и остальных звериных уже дозволили создать несколько способов исцеления на базе молекул, извлеченных из их ядовитых веществ. К примеру, тирофибан, продукт, применяемый для исцеления инфаркта миокарда, представляет собой измененную версию молекулы, отысканной в яде гадюки Echis carinatusa (одной из 4 самых небезопасных змей Индии). Аналогичным образом, слюна гильского монстра – ядовитой североамериканской ящерицы – была применена для разработки исцеления диабета 2 типа.
Яд Conus geographus – особо небезопасного моллюска, яд которого может уничтожить человека за два часа, — дозволил создать весьма массивное обезболивающее средство для пациентов, которым морфин уже не помогает. Ядовитые вещества обычно являются весьма неплохими кандидатами для разработки новейших фармацевтических средств, так как находящиеся в их токсины весьма избирательны (они действуют на определенный тип рецепторов). Но внедрение этих молекул просит подготовительной нейтрализации их токсического деяния.
Соединения из мягеньких кораллов имеют и остальные достоинства перед этими ядовитыми веществами. В отличие от ядовитых товаров, которые некие звериные впрыскивают в свою жертву, кораллы употребляют элеутеробин и остальные соединения для отпугивания хищников, которые пробуют их съесть. Так как эти продукты предусмотрены для приема вовнутрь, они просто усваиваются. Аналогичным образом, лекарства, приобретенные из таковых соединений, должны быть способны вводиться в форме пилюль (запиваемых стаканом воды), а не при помощи инъекций либо остальных наиболее инвазивных методов, разъясняют исследователи.
В любом случае данное исследование подразумевает, что элеутеробин и остальные соединения, естественным образом вырабатываемые кораллами, могут стать наиболее доступными, если синтезировать их в лаборатории при помощи на генном уровне измененных микробов.
Источник
Читайте далее:
