Omagul și nemțișorul-de-câmp sunt printre cele mai otrăvitoare plante din flora Europei — dar exact otrava lor ar putea ascunde compuși cu potențial terapeutic important. Un studiu internațional publicat recent în revista Molecular Plant a descifrat, pentru prima dată, mecanismul genetic prin care aceste plante își produc substanțele active, deschizând calea către producerea lor în laborator.
Plantele care ucid — și care vindecă
Omagul (Aconitum, cunoscut popular și ca „omag” sau „iarbă-de-lup”) și nemțișorul (Delphinium, plante din familia numită și larkspur în engleză) sunt renumite de secole pentru toxicitatea lor extremă: în doze mici, compușii pe care îi conțin pot provoca leziuni ale nervilor și paralizie. Nu întâmplător, omagul apare în numeroase legende și povești ca otravă letală.
Ceea ce e mai puțin cunoscut este că exact aceste plante periculoase au fost folosite de om, de-a lungul mileniilor și în diverse culturi, ca remedii medicinale — iar cercetătorii cred acum că aceleași substanțe responsabile de toxicitatea lor ar putea avea și proprietăți utile împotriva durerii, malariei, cancerului și chiar a dăunătorilor agricoli.
Ce au descoperit cercetătorii
O echipă formată din cercetători de la Michigan State University și Academia Cehă de Științe a reușit să identifice pentru prima dată pașii biochimici prin care aceste plante își construiesc compușii complecși, numiți alcaloizi diterpenoizi.
Metoda a fost, practic, o vânătoare genetică de amploare: cele două plante s-au despărțit de un strămoș comun în urmă cu circa 27 de milioane de ani, dar cercetătorii au descoperit că ambele construiesc aceste molecule în același mod. Această asemănare le-a permis oamenilor de știință să reducă drastic lista de gene candidate: o genă activă într-o plantă, care avea un corespondent similar și în cealaltă, era mult mai probabil să fie relevantă pentru procesul căutat. Practic, echipa a urmărit mii de gene individuale din rădăcinile celor două plante — acolo unde se acumulează compușii de interes — pentru a vedea care dintre ele se „activau” la momentul potrivit.
După ce au restrâns lista la un set promițător de gene, cercetătorii le-au transferat în plante de tutun, folosite ca un fel de „fabrici vii” pentru testare. Analiza compușilor produși de plantele de tutun modificate genetic a arătat că procesul de sinteză funcționase: șase enzime unice au reușit, împreună, să creeze un alcaloid diterpenoid numit atisinium, ajutând molecula să se plieze în forma sa finală complexă și facilitând adăugarea unei surse neașteptate și esențiale de azot.
Unul dintre cercetătorii implicați, Garret Miller, a comparat acest proces cu o linie de asamblare industrială: dacă unul dintre cei zece pași necesari pentru obținerea produsului final se blochează, următorii pași nu se mai pot desfășura.
De ce contează practic
Cunoașterea exactă a acestor prime etape biochimice oferă cercetătorilor un punct de plecare concret pentru a debloca proprietățile medicinale ale întregii familii de alcaloizi diterpenoizi — o clasă de compuși cunoscută pentru potențialul terapeutic, dar extrem de greu de sintetizat artificial până acum.
Faptul că procesul poate fi reprodus într-o plantă-gazdă precum tutunul este important din două motive practice:
- Sustenabilitate. În loc să fie nevoie de recoltarea unor cantități mari din plante rare sau greu de cultivat, compușii pot fi produși într-un mod mai controlat și mai prietenos cu mediul.
- Cantități mai mari pentru testare. Cercetătorii pot acum produce cantități mai mari din aceste molecule rare, ceea ce facilitează testele de laborator necesare pentru a le evalua ca posibile tratamente.
Bernd Hamberger, unul dintre cercetătorii principali ai studiului, a rezumat obiectivul pe termen lung al echipei: dezvoltarea unor instrumente sustenabile, „verzi”, care să permită valorificarea puterii naturale a acestor plante.
Descoperirea nu înseamnă că vom avea în curând un medicament nou pe bază de omag sau nemțișor — drumul de la identificarea unei căi biochimice până la un tratament testat clinic este lung. Dar arată, încă o dată, cum unele dintre cele mai periculoase plante din natură pot ascunde și cele mai neașteptate resurse terapeutice — și cum instrumentele moderne de genetică le permit acum oamenilor de știință să separe, cu precizie, otrava de leac.