Молекула тропического растения может стать ключом к лечению рака

Канадские исследователи из Университета Британской Колумбии в Оканагане выяснили, как тропические растения производят митрафиллин, редкое природное соединение, изучаемое на предмет его потенциальной противоопухолевой активности.

Ученые поставили перед собой цель разгадать молекулярный механизм, с помощью которого растения семейства мареновых (кустарники кратома и ункария, известная как «кошачий коготь») синтезируютмитрафиллин. Это вещество относится к классу спирооксиндольных алкалоидов – молекул с необычной скрученной кольцевой структурой, для которых лабораторными исследованиями описаны противовоспалительные и противоопухолевые свойства. Несмотря на многие годы исследований, точные биохимические этапы этого процессаостались загадкой.

Исследование представляло собой фундаментальную биохимическую работу: ученые идентифицировали и охарактеризовали растительные ферменты, ответственные за синтез митрафиллина. В 2023 году группа под руководством доктора Ту-Туи Данга уже нашла первый фермент, который «скручивает» молекулу-предшественник в характерную спиральную форму. В новой работе аспирант Туан-Ань Нгуен обнаружил два важнейших фермента, работающих в тандеме. Один из них придает молекуле правильную трехмерную структуру, а второй непосредственно превращает ее в готовый митрафиллин.

Основной вывод исследования: растения используют мини-конвейер из двух специализированных ферментов для создания этой сложной молекулы. Самое главное, что митрафиллин встречается в природе в микроскопических количествах.

Выращивание тропических деревьев в промышленных масштабах сложно и дорого, а химический синтез в лаборатории также пока не эффективен. Зная «инструкции» — какие ферменты работают и как — ученые смогут в будущем разработатьбиотехнологические методы производства. Доктор. Данг сравнивает это с поиском недостающих звеньев на конвейере.

Митрафиллин — это не готовое лекарство, которое можно купить в аптеке, а кандидат на роль противоракового препарата нового поколения. Исследования показывают, что алкалоиды спирооксиндола обладают активностью против некоторых типов рака, и расшифровка биосинтеза может способствовать дальнейшим исследованиям этих соединений и их потенциального медицинского применения.

Интерес ученых к природным соединениям с потенциальной противоопухолевой активностью в последние годы растет.

Например, исследователи недавно изучили антоцианы, растительные пигменты, обнаруженные в темной вишне. В экспериментах на мышах с тройным негативным раком молочной железы эти вещества были связаны с замедлением роста опухоли и снижением частоты метастазов.

Ученые также обнаружилиизменения в активности генов, связанных с делением клеток и устойчивостью опухоли к терапии.

Однако авторы подчеркивают, что эти результаты пока невозможно перенести на человека. Исследование находилось на доклинической стадии, а сами антоцианы не рассматриваются в качестве замены стандартного лечения рака.

Скрытое оружие против рака: как вишня обыкновенная подавляет самую агрессивную форму опухоли молочной железы