תרכובת צמחים נדירה הנלחמת בסרטן פוענחה סוף סוף

מיטרפילין הוא חלק ממשפחה קטנה ויוצאת דופן של כימיקלים צמחיים המכונה אלקלואידים ספיראוקסינדול. מולקולות אלו מוגדרות על ידי צורות הטבעת המעוותות הייחודיות שלהן, המסייעות להעניק להן השפעות ביולוגיות עוצמתיות, כולל פעילות אנטי גידולית ואנטי דלקתית.

במשך שנים, מדענים ידעו שהתרכובות הללו בעלות ערך, אך הבינו מעט כיצד הצמחים למעשה מרכיבים אותן ברמה המולקולרית.

פתרון תעלומה ביולוגית ארוכת שנים

ההתקדמות הגיעה בשנת 2023, כאשר צוות מחקר בראשות ד"ר Thu-Thuy Dang בפקולטה למדעים של Irving K. Barber של UBC Okanagan זיהה את האנזים הצמחי הידוע הראשון המסוגל ליצור את צורת הספירו החתימה שנמצאת במולקולות אלו.

בהתבסס על התגלית הזו, הדוקטורנט טואן-אן נגוין הוביל עבודה חדשה לאיתור שני אנזימים מרכזיים המעורבים בייצור מיטרפילין – אנזים אחד שמסדר את המולקולה למבנה התלת מימדי הנכון, ואחר שמסובב אותה לצורתה הסופית.

"זה דומה למציאת החוליות החסרות בפס ייצור", אומר ד"ר דאנג, יו"ר המחקר של מנהל UBC Okanagan בביוטכנולוגיה של מוצרים טבעיים. "זה עונה על שאלה ארוכת שנים לגבי האופן שבו הטבע בונה את המולקולות המורכבות הללו ונותן לנו דרך חדשה לשכפל את התהליך הזה."

מדוע כל כך קשה להשיג מיטרפילין

תרכובות טבעיות מבטיחות רבות קיימות רק בכמויות קטנות ביותר בתוך צמחים, מה שהופך אותן ליקר או לא מעשי להפקה בשיטות מעבדה מסורתיות. מיטרפילין היא דוגמה מצוינת. הוא מופיע רק בכמויות קורט בעצים טרופיים כמו Mitragyna (קראטום) ו- Uncaria (ציפורן חתול), שניהם שייכים למשפחת צמחי הקפה.

על ידי זיהוי האנזימים הבונים ומעצבים מיטרפילין, למדענים יש כעת מדריך ברור ליצירה מחדש של תהליך זה בדרכים בנות קיימא וניתנות להרחבה יותר.

לקראת ייצור תרופות ירוק יותר

"עם הגילוי הזה, יש לנו גישה של כימיה ירוקה לגישה לתרכובות בעלות ערך פרמצבטי עצום", אומר נגוין. "זו תוצאה של סביבת המחקר של UBC Okanagan, שבה סטודנטים וסגל עובדים בשיתוף פעולה הדוק כדי לפתור בעיות עם טווח גלובלי."

נגוין הדגיש גם את ההשפעה האישית של העבודה. "להיות חלק מהצוות שחשף את האנזימים מאחורי תרכובות ספיראוקסינדול היה מדהים", הוא אומר. "החנכות והתמיכה של UBC Okanagan אפשרו את זה, ואני נרגש להמשיך לצמוח כחוקר כאן בקנדה".

שיתוף פעולה גלובלי וכיוונים עתידיים

הפרויקט היה מאמץ שיתופי בין המעבדה של ד"ר דאנג ב-UBC Okanagan והצוות של ד"ר סאטיה נדקודוטי באוניברסיטת פלורידה.

המימון הגיע ממספר מקורות, כולל תוכנית שיתוף הפעולה הבינלאומי של Alliance International Collaboration של המועצה למדעי הטבע וההנדסה של קנדה, קרן קנדה לחדשנות ותוכנית המלגה למחקר הבריאות של מייקל סמית'. תמיכה נוספת ניתנה על ידי המכון הלאומי למזון וחקלאות של משרד החקלאות של ארצות הברית.

"אנו גאים בתגלית זו שהגיעה מ-UBC Okanagan. צמחים הם כימאים טבעיים פנטסטיים", אומר ד"ר דאנג. "הצעדים הבאים שלנו יתמקדו בהתאמת הכלים המולקולריים שלהם ליצירת מגוון רחב יותר של תרכובות טיפוליות."