Растения-ГМО обеспечат человечество лекарствами от всех болезней
- Циклотидами называются небольшие циклические пептиды («мини-протеины»), многие из которых обладают выраженным лекарственным действием. Производить их на фабриках дорого, однако почти дармовым источником циклотидов обещают стать ГМ-растения. Ради их разработки ученые из Австралии получили грант в размере 700 тысяч долларов.
Как сообщают восхищенные силы масс-медиа, вскоре может наступить день, когда больные будут принимать свои сердечные лекарства в виде пригоршни семян, возможно, обычных с виду злаков. Либо станут результативно бороться с раком, ежедневно выпиывая чашку травяного чая. Такие планы напоминают болтовню шарлатана, зарабатывающего на хлеб с маслом продвижением растительных снадобий какой-либо из альтернативных медицин. Однако планы оные принадлежат двоим биохимикам из Австралии, которые желают снабдить планету новым поколением медикаментов для исцеления от чего угодно — от ВИЧ-инфекции до хронической боли. Эти лекарства будут очень недорогими, так как производиться станут генетически модифицированной флорой, а не людьми и машинами на фабриках. То есть, новые растительные средства обещают быть доступными даже для жителей беднейших сообществ.
Зовут профессоров-экспериментаторов Дэвид Крэйк (на фото, Квинслендский университет) и Мэрилин Андерсон (на фото ниже, Университет Ла Тробе, Мельбурн). Организация «Ramaciotti Biomedical Research Award» предоставила тандему биохимиков средства на генетические изыскания по превращению растений в фармацевтические заводы, в размере около 700 000 долларов.
Как и другие белки и пептиды, циклотиды состоят из цепи аминокислот — кирпичиков, из которых состоит всё живое. Отличительная черта этих мини-протеинов в том, что их молекулы зациклены, благодаря дисульфидным мостикам имея форму кольца, что определяет высокую биологическую активность циклотидов.
Пептидные лекарства довольнол сложны по химическому составу и гораздо лучше взаимодействуют с живой материей организма, чем низкомолекулярные лекарства вроде парацетамола. Из-за этого у медикаментов на пептидной основе меньше побочных эффектов, нежели у «чистой химии».
Однако сложность строения обусловливает проблемы с хранением целебных мини-белков, а также с методикой их приема: дело в том, что пептидные вещества приходится вводить в виде инъекций, т. к. при приёме внутрь уже в желудке эти соединения распадутся на отдельные аминокислоты и утратят лечебную силу. В этом отношении циклотиды с их закольцованной структурой гораздо более устойчивы к действию пищеварительных ферментов, что позволяет доставлять их в невредимости до места действия даже при оральном приеме. Безопасность же пептидов базируется на том, что в ходе переваривания они превращаются в набор аминокислот — таких же, что мы все усваиваем вместе с белковой пищей.
Циклотиды были впервые обнаружены врачами Красного Креста в 1960-х годах в Конго, где медики изучали местный сорняк, чай из которого туземные женщины пьют, дабы роды прошли быстро и успешно. Полициклическая структура вещества, получившего имя «Kalata B1» была установлена уже в 1995 году профессором Дэвидом Крэйком и его коллегами.
Ныне ученым известно примерно 50 тысяч различных циклотидов, обнаруженных в различных растениях, произрастающих в разных странах мира. Ген, отвечающий за экспрессию «Kalata B1», был успешно вживлен в ДНК хлопчатника, и с тех пор модифицированное растение не боится насекомых-вредителей, поскольку лечебный циклотид их отпугивает.
Научившись создавать циклические пептиды в лаборатории, профессор Крэйк закольцевал молекулу яда моллюска конуса, получив выключатель нейропатической боли, который в опытах на крысах показал эффективность, в 120 раз превышающую силу препарата габапентина. Обратившись за сотрудничеством к эксперту по ГМ-растениям профессору Андерсон, Дэвид Крэйк поставил перед собой задачу создать природный источник циклотида (в съедобной или питейной форме) с заданными лечебными свойствами, который можно выращивать на огороде или в саду в самой труднодоступной для медицины и медикаментов деревне.
Технология модифицирования растений хорошо освоена. В процессе принимают участие почвенные бактерии Agrobacterium tumefaciens — для переноса фрагментов ДНК. С помощью такой методики уже создан сорт табака, вырабатывающий антитела против вирусной лихорадки Эбола.
Чтобы избежать нужды в экстракции биологически активных циклических пептидов, австралийские специалисты организуют экспрессию мини-протеинов съедобными частями растений. Еще одна задача — сделать так, чтобы растительный препарат было несложно отмеривать, чтобы те или иные части лекарственных ГМО не вызывали ни передозировки, ни слишком слабого эффекта, требующего больших количеств растительного сырья.
Не менее важно убедить конечного потребителя в безопасности лекарств, получаемых из генетически модифицированных растений. Первым рынком дешевых растительных циклотидов могут стать страны Африки, в беднейших уголках которых средняя продолжительность жизни мужчин из-за эпидемии СПИД не превышает 35-37 лет. Если заставить культурное растение вырабатывать анти-ВИЧ-препарат, то его можно будет заваривать как чай, уберегающий африканцев от ранней смерти.
