Řada živých tvorů včetně smrtelně jedovatých hadů a pavouků představuje bohatý zdroj nejrůznějších látek s potenciálem zachraňovat život. A nyní vědci objevili jejich další zdroj. Pětadvacet let výzkumu vzácného druhu měkkého korálu odhalilo, že tento živočich produkuje velmi slibné protirakovinné sloučeniny, které by mohly být využity v medicíně. Výzkumníci navíc zjistili, že tyto látky jsou produkovány i korály příbuznými, které se v mořích a oceánech vyskytují zcela běžně.
Sloučenina, o které je řeč, nese název eleutherobin. Poprvé byla izolována v 90. letech 20. století ze vzácného druhu korálu u pobřeží Austrálie. Velmi brzy vědecké studie začaly dokumentovat její vysokou cytotoxicitu vůči rakovinným buňkám. Ačkoli tyto první výsledky byly velmi povzbudivé, vědci nebyli schopni izolovat chemikálii v dostatečném množství a zároveň také neměli představu o genech kódujících enzymy její biosyntetické dráhy. A tak se na dlouhou dobu od ambicí využít tuto látku v medicíně upustilo.
Paul Scesa, postdoktorandský vědec na University of Utah, se zpočátku své vědecké kariéry zabýval průzkumem vod oceánu kolem Floridy. Studium organické chemie ho následně přivedlo k úvaze, zda by druhy měkkých korálů, které v rámci svého zkoumání poznal, nemohly být rovněž zdrojem „australského“ eleutherobinu, a tak začal laboratorní studie živých vzorků pocházejících z floridské oblasti.
Nicméně znalost toho, které konkrétní druhy korálů umějí produkovat eleutherobin, je jedna věc, a to, jakým způsobem to koráli dělají, je věc druhá. A právě to vědce nejvíce zajímá. Pokročilé techniky analýzy DNA umožňují výzkumníkům studovat a srovnávat genetické kódy různých druhů korálů a na základě toho zjistit, jak přibližně vypadají geny pro syntézu sloučeniny jejich zájmu, přestože nemají představů, jaké enzymy tyto geny kódují a nevědí tedy, jaká je chemická cesta syntézy této látky.
Pomocí této technologie vědci hledali u různých druhů korálů geny pro vytvoření sloučenin z chemického hlediska podobných eleutherobinu. To jim umožnilo identifikovat oblasti DNA v genomech měkkých korálů shromážděných Scesou, které se podobaly genům, které jiné druhy používají k výrobě podobných typů sloučenin. Díky tomu se jim podařilo dát dohromady, které geny jsou potřeba k vytvoření eleutherobinu.
Vědci poté naklonovali dané geny do bakterií a dokázali tak naprodukovat jednotlivé prekurzory (mezikroky v syntéze) eleutherobinu v laboratoři. Díky tomu bylo prokázáno, že floridské měkké koráli dokážou produkovat stejný typ látek jako ty australské. Zavedením správných genů do laboratorních kmenů bakterií navíc významně zvyšuje pravděpodobnost, že se eleutherobin optimalizací procesu podaří produkovat v dostatečných množstvích umožňujících další výzkum a potenciálně jeho lékařské využití. A co je hlavní, bez poškození jediného korálu.
Eleutherobin je chemická látka, kterou koráli používají k odrazení případných predátorů, a jako taková je určena ke konzumaci, na rozdíl například od jedovatých chemikálií z hadů, které jsou určeny ke vstříknutí do svaloviny kořisti. To znamená, že taková látka by měla být snadno stravitelná.
„Tyto sloučeniny je těžké najít, ale na druhou stranu se dají snáze vyrábět v laboratoři a snáze se užívají jako lék,“ popisuje Schmidt, vedoucí vědeckého týmu.
Vědci nyní pracují na optimalizaci produkce této sloučeniny, aby dosáhli násobně vyšších výtěžků. A dlouhodobý cíl je jasný – dostat tuto látku do klinického testování a zavést jí do onkologické medicíny.
Originální publikace: Nature Chemical Biology (impact factor 12,15)
Zdroj: New Atlas
Zdroj titulního obrázku: Juanma Clemente-Alloza, Unsplash
Na CZECHSIGHT si můžete dále přečíst:
Michaela Novotná
Veronika Zvolská
Vstup do diskuze