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Die Geheimnisse einer Blume zur Krebsbekämpfung aufdecken

Eine Chemikalie aus einer kleinen blühenden Pflanze hilft seit Jahrzehnten im Kampf gegen Krebs. Nach einer 60-jährigen Jagd haben Wissenschaftler nun endlich herausgefunden, wie es dieses medizinisch wichtige Molekül erzeugt.


Diese kleine blühende Pflanze beherbergt eine undurchschaubare chemische Verarbeitungsanlage.

Das Madagaskar-Immergrün, oder rosiges Immergrün, ist eine angenehme kleine Pflanze, die viele Gärten schmückt.

Dieses Angiospermen hat jedoch mehr zu bieten, als es auf den ersten Blick erscheint - es ist tatsächlich ein Lebensretter.

Seit Jahrzehnten haben Wissenschaftler eifrig eine Chemikalie namens Vinblastin aus den Blättern extrahiert.

In Kanada entdeckten Wissenschaftler in den fünfziger Jahren, dass Vinblastin ein unglaublich nützliches Krebsmedikament ist.

Es hindert die Zellen daran, in die Mitose einzudringen, wodurch die Zellteilung unterbrochen wird, und es wurde gegen Blasen-, Hoden-, Lungen-, Eierstock- und Brustkrebs eingesetzt.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) nennt es ein wichtiges Medikament und zählt es zu den "wirksamsten, sichersten und kostengünstigsten Medikamenten für prioritäre Erkrankungen".

Das Problem mit Vinblastin

Ein bedeutendes Problem hat die Nützlichkeit von Vinblastin beeinträchtigt: Es ist sehr schwierig und ineffizient zu extrahieren. Trotz technologischer Fortschritte, die zur Rationalisierung des Verfahrens beigetragen haben, bleibt es langsam und teuer. Derzeit werden rund 500 Kilogramm getrocknete Blätter benötigt, um nur 1 Gramm Vinblastin herzustellen.

Aufgrund der unglaublichen Menge an Beinarbeit, die zur Herstellung des Medikaments erforderlich ist, haben Wissenschaftler eine 60-jährige Mission durchgeführt, um zu verstehen, wie die Pflanze diese Chemikalie herstellt.

Wenn sie den natürlichen Prozess verstehen können, können sie ihn hoffentlich im Labor nachahmen und Wege finden, um Vinblastin effizienter und vor allem kostengünstiger herzustellen.

In den letzten 15 Jahren haben Forscher von Prof. Sarah O'Connors Labor im John Innes Center in Norfolk, Großbritannien, versucht, die Genetik des Madagaskar-Immergrüns aufzuklären.

Schließlich haben Dr. Lorenzo Caputi und sein Team - zusammen mit Wissenschaftlern der Gruppe Courdavault in Tours, Frankreich - das letzte Puzzleteil beschrieben.

Mit Hilfe modernster Genomsequenzierungstechniken haben sie die fehlenden Gene auf dem Weg zur Vinblastinproduktion fixiert.

"Vinblastin ist eines der strukturell komplexesten medizinisch aktiven Naturstoffe in Pflanzen. Deshalb haben so viele Menschen in den letzten 60 Jahren versucht, das Ziel dieser Studie zu erreichen. Ich kann nicht glauben, dass wir endlich hier sind . "

Prof. Sarah O'Connor

Die 31 Schritte zu Vinblastin

Die Autoren der Studie weisen darauf hin, dass ihre Ergebnisse auf jahrelanger Arbeit in einer Reihe von Laboren auf der ganzen Welt basieren. Es war wirklich eine gemeinsame Anstrengung.

Ihr kürzlich erschienener Artikel mit dem Titel "Fehlende Enzyme in der Biosynthese des Krebsmedikaments Vinblastin in Madagaskar-Immergrün" wird in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft. In dem Artikel identifizieren die Forscher auch die Enzyme, die an den letzten Schritten der Vinblastin-Synthese beteiligt sind: Catharantin und Tabersonin.

Mit moderner Technologie, traditioneller Chemie und Literatur aus den 1960er und 1970er Jahren bauten sie die chemischen Schritte zusammen, die bei der Umwandlung des Vorläufermoleküls in Vinblastin erforderlich waren - insgesamt 31 Schritte. Das rosige Immergrün ist in der Tat eine beeindruckende Pflanze.

Die Enzyme, die sie identifizierten, können mithilfe synthetischer Biologietechniken, die bereits verwendet werden, gekoppelt werden, was eine dringend benötigte Abkürzung für die Herstellung von Vinblastin darstellt.

Es gibt gute Gründe, sich über diese Ergebnisse zu freuen. Prof. O'Connor sagt: "Mit dieser Information können wir jetzt versuchen, die Menge an Vinblastin zu erhöhen, das entweder in der Pflanze produziert wird oder indem wir synthetische Gene in Wirte wie Hefe oder Pflanzen legen."

Sie sagen voraus, dass das Labor oder ein Mitbewerber in den nächsten 12 bis 18 Monaten in der Lage sein sollte, kleine Mengen Vinblastin oder seine Vorläufer Vindolin und Katharantin herzustellen.

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