Genetisk oppdagelse: Plant kan revolusjonere nye medisiner!

Genetisk oppdagelse: Plant kan revolusjonere nye medisiner!

Nattskyggefamilien, som inkluderer planter som physalis og søvnbær (Withania somnifera), er kjent for sin evne til å produsere bioaktive steroider kalt withanolider. Disse stoffene brukes i økende grad i tradisjonell plantemedisin, og deres potensiale for å utvikle nye medisiner, for eksempel for behandling av kreft, er for tiden i fokus for intensiv forskning. Et tverrfaglig forskerteam ledet av Prof. Dr. Jakob Franke fra Leibniz University Hannover og Prof. Dr. Boas Pucker fra University of Bonn har gjort betydelige fremskritt i å dechiffrere biosyntesen av disse aktive ingrediensene. Prosjektet er finansiert med rundt 511 000 euro av den tyske forskningsstiftelsen frem til 2026 uni-hannover.de rapportert.

Som en del av forskningen deres sammenlignet forskerne genomsekvensene til medanolidproduserende og ikke-produserende nattskygger. Det ble oppdaget en genregion som er avgjørende for dannelsen av withanolider. De første trinnene i den tilsvarende metabolske veien kunne gjenskapes i modellorganismer som bakegjær og Nicotiana benthamiana. Kunnskapen som er oppnådd skal ikke bare støtte en fullstendig klargjøring av metabolske veier for withanolid, men kan også tjene som grunnlag for utvikling av nye plantevernmidler og aktive farmasøytiske ingredienser.

Medisinsk relevans av withanolid

Withanolider har mange helserelaterte egenskaper som i økende grad blir anerkjent i vitenskapelig litteratur. Studier viser at søvnbæret kan redusere stress og forbedre søvnkvaliteten. I tillegg fremheves de betennelsesdempende og beroligende effektene av disse stoffene, noe som støtter deres bruk som terapeutiske midler i moderne medisin. Forskningsartikler som de som er publisert i tidsskriftet Naturkommunikasjon publisert, omhandler intensivt de kjemiske aspektene og den farmasøytiske evalueringen av withanolider.

Biosyntesen av withanolider i planter er imidlertid ikke fullt ut forstått, slik professor Claude Becker fra Ludwig Maximilian-universitetet i München bemerker. I gruppen hans ble det identifisert en genklynge som er ansvarlig for syntesen av de aktive ingrediensene i malte kirsebær (Physalis grisea). Komplekset inneholder gener for enzymer koblet i serie i en biosyntetisk bane, som sikrer felles regulering og nedarving av de involverte genene. Denne oppdagelsen gir informasjon om de forskjellige inndelingene og reguleringene i genklyngen, som er epigenetisk påvirket og muliggjør differensiert kjemisk forsvar i over- og underjordiske plantedeler.

De komparative genetiske studiene viser at duplisering av genklyngen ikke forekommer i for eksempel tomater og poteter, noe som gjør dette området for biosyntese innenfor nattskyggefamilien spesielt. Forskningen åpner dermed for nye perspektiver for utvinning og bruk av withanolider i både landbruk og legemidler.

Samlet sett gir forskning på nattskyggeplanter verdifull innsikt som kan være avgjørende for fremtidig utvikling av innovative medisiner og urteprodukter. Feltet epigenetikk åpner også for nye perspektiver på det biosyntetiske potensialet til disse plantene. De lovende resultatene legger grunnlaget for videre studier og anvendelser innen urtemedisinsk forskning, som f.eks lmu.de rapportert.