أزهار قاتلة قد تشعل ثورة طبية (إذا لم تلمسها)

نباتان يمكن أن يسببا تلفًا عصبيًا وشللًا بجرعات صغيرة قد يخفيان في الواقع كنزًا من المركبات المفيدة - للألم والملاريا والسرطان وحتى مكافحة الآفات. تمكن الباحثون أخيرًا من إعادة إنشاء جزء من كيميائهما القوية في المختبر، مما قد يؤدي إلى علاجات أكثر استدامة تعتمد على المنتجات الطبيعية.

ركزت الدراسة، التي نُشرت في مجلة Molecular Plant، على البيش واللاركسبور، حيث تعاون علماء من جامعة ولاية ميشيغان والأكاديمية التشيكية للعلوم. وقد استُخدمت هذه النباتات في الطب منذ آلاف السنين، وفقًا لغاريت ميلر، المؤلف المشارك الأول والأستاذ المساعد الآن في جامعة ميشيغان-فلينت. وقال: "نحن نعلم أنها تتفاعل مع أجسامنا بطرق عديدة، وفهم كيفية إنشائها يمكن أن يساعد في توفير طرق جديدة تمامًا للاختبار".

النباتات هي الكيميائيون المطلقون، كما يقول بيورن هامبرغر، الأستاذ المتميز في جامعة ولاية ميشيغان. "النباتات هي أفضل الكيميائيين، حيث طورت ترسانتها من المركبات الطبيعية على مدى ملايين السنين لمساعدتها على البقاء". وتشمل إبداعاتهم الكافيين والكابسيسين والمنثول والفانيلين - ناهيك عن العديد من الأدوية الحديثة التي إما تأتي مباشرة من النباتات أو مستوحاة منها.

يركز مختبر هامبرغر على هذه المستقلبات المتخصصة، وقد وجه مؤخرًا انتباهه إلى اللاركسبور (ويسمى أيضًا الدلفينيوم بسبب أزهاره على شكل دولفين). كان الهدف هو فهم كيفية إنتاج النبات لقلويدات الديتيربينويد - وهي مجموعة من المواد الكيميائية شديدة السمية ولكنها قد تكون لها فوائد طبية. وقد كان هذا صداعًا للعلماء لعقود لأن هذه المركبات معقدة بشكل لا يصدق، حيث تجمع بين ميزات من اثنتين من أقدم وأكبر مجموعات المواد الكيميائية النباتية. تم عزل الأكونيتين، وهو عضو معروف في هذه العائلة، قبل ما يقرب من 200 عام، ومع ذلك لم ينجح أحد في تركيبه في المختبر.

جاء التقدم من خلال لقاء غير متوقع في مؤتمر في برشلونة، حيث التقى هامبرغر بباحثين من مختبر توماش بلسكال في الأكاديمية التشيكية للعلوم، الذين كانوا يدرسون نفس القلويدات في البيش (المعروف أيضًا باسم غطاء الراهب). كما قال هامبرغر: "عندما يحدث هذا، يمكننا إما أن نسير في طريقنا الخاص، أو نجتمع معًا، والانضمام هو ما يؤدي دائمًا إلى أفضل علم".

ثم شرع الفريق في عملية بحث جزيئي، حيث فحصوا عدة أنواع من كلا النباتين وتتبعوا آلاف الجينات للعثور على تلك التي يتم تنشيطها في الأنسجة المناسبة في الوقت المناسب. إنه مثل خط التجميع، أوضح ميلر: "إذا كان لديك عشر خطوات متتالية مطلوبة لبناء منتج نهائي، وفجأة توقفت إحداها، لا يمكن أن تحدث الخطوات التالية". بمجرد حل المسار، يمكنهم نقل التعليمات الجينية إلى مضيف مثل الخميرة، وتحويلها إلى نظام إنتاج بيولوجي.

بعد تحديد الجينات الواعدة، نقل الباحثون الجينات إلى نباتات التبغ، التي عملت كمصانع حيوية. قام التبغ المعدل بتجميع المسار بنجاح: عملت ستة إنزيمات معًا لإنتاج الأتيسينيوم، وهو قلويد ديتيربينويد، مع إضافة نيتروجين غير متوقعة. وهذا يمنح الفريق نقطة انطلاق لدراسة عائلة القلويدات الأوسع وإمكاناتها الطبية.

قال هامبرغر: "رؤيتنا هي توفير أدوات خضراء ومستدامة تسمح لنا بتسخير القوة الطبيعية لهذه النباتات".

المواد مقدمة من جامعة ولاية ميشيغان. ملاحظة: قد يتم تحرير المحتوى من حيث الأسلوب والطول.