Многи лекови који се најчешће користе потичу од биљака. Сцополамине, који се користи за болести покрета и за лечење постхируршке мучнине, прави се од биљака у породици спаваћица. Дигоксин, лек за срце, долази из биљке лисица. Кодеин и друге опиоидне таблете против болова добијају се из опијумских макова.
Али биљке које се користе за прављење лекова су понекад угрожене или скупе. Лоша вегетациона сезона или геополитичка нестабилност у региону у којем се узгаја биљка може проузроковати пад понуде лекова.
Сада је научник са Станфорда смислио како да изолује молекуларну „фабрику“ унутар угрожене биљке и састави је у другу, широко доступнију биљку.
„Ово је био изазов, јер су биљке прилично компликоване“, каже Елизабетх Саттели, професор хемијског инжењерства. „Са њима је прилично тешко радити. Њихови геноми су веома компликовани. "
Саттели и њен тим радили су са хималајском биљком званом маиаппле, која производи прекурсоре за најчешће коришћени лек за хемотерапију зван етопосид. Етопозид се користи за лечење различитих врста рака, укључујући лимфом, рак плућа, рак тестиса и неке врсте леукемије и рака мозга. Налази се на листи основних лекова Светске здравствене организације - лекови који се сматрају кључним за функционисање медицинског система. Но, магарећа споро расте, а понуда је годинама у паду због велике потражње.
Потпуно сам схватио да се хемијска хемијска монтажна линија покреће као одговор на повреде њених листова. Једном када се ова повреда догоди, биљка почиње да производи бројне протеине. Неки од ових протеина на крају стварају прекурсор етопозида. Али велико питање је било који протеини? Било је више од 30 присутних, али нису сви били укључени у прављење претходника.
„Оно што је овдје било пресудно је стварно сужавање наше листе кандидата“, каже Саттелли.
Она и њен тим испробавали су различите комбинације протеина док нису скужили који 10 чине саставну линију. Затим су гене који су направили ових 10 протеина ставили у другу биљку. Биљка коју су одабрали била је Ницотиана бентхамиана, дивљи рођак духана, изабрана јер је широко доступна и лако је узгајати у лабораторији. Биљка Ницотиана почела је да производи прекурсор етопосида, баш као и јабука. Саттели и њен дипломски студент Варрен Лау објавили су своје откриће у часопису Сциенце .
„Ово је веома леп доказ концепта“, каже Саттели.
У потпуности се нада да ће микроби, попут квасца, коначно произвести исте молекуле, прескачући биљке у потпуности. Ако успе у томе, придружиће се бројним научницима који су смислили како микроорганизме претворити у фабрике за производњу лекова. Само ове недеље, немачки научници објавили су да генетски модификовани квасци производе ТХЦ, једињење у марихуани које производи „високу количину“ и може помоћи у лечењу нуспојава хемотерапије и других болести. Прошлог месеца истраживачи Станфорда објавили су резултате који су показали како су направили квасац који производи хидрокодон, опиоидни лијек против болова сличан морфију. Пробој има потенцијал да такве лекове учини јефтинијим и приступачнијим. Током 2013. године, хемијски инжењери из Беркелеија коксистирали су генетски модификовани квас у производњу лекова против маларије.
Прављење лекова са квасцем је још једноставније и јефтиније од коришћења обичних лабораторијских биљака. Снабдевање је невероватно јефтино и лако се производи, заузима мало простора или посебне бриге, и њима се може бескрајно манипулисати.
"Обећање из области синтетичке биологије је да можете добити ћелије да направе или раде све што желите", каже Саттели.
Али има још много тога да се научи од биљака и хемикалија које производе. Како се молекуларни путеви биљака боље разумеју, научници могу научити да њима манипулишу, потенцијално производећи боље лекове са мање нуспојава.
„Биљке су неке од најбољих молекуларних фабрика у природи“, каже Саттели. "Имамо много тога да научимо о овим молекулима који су толико важни за здравље људи, а такође и за здравље биљака."
