Budoucnost patří biotechnologiím
Za posledních šedesát let zaznamenal vývoj chemických a přírodních léčiv velký pokrok. Výzkum v oblasti přírodních léčiv je od 50. let minulého století zaměřen na hledání obsahové látky, zodpovědné za účinek. V rostlině je přítomna řada látek, ale pouze některé jsou nositeli fyziologického účinku. Proto je prioritní snahou vědců izolovat konkrétní látku nebo skupinu látek definovaných struktur s přesně určeným účinkem. Izoláty se pak používají přímo k léčení nebo k přípravě derivátů s lepší terapeutickou hodnotou a nezřídka slouží jako strukturní vzor pro syntézu. Výzvou, i v oboru přírodních léčiv, jsou biotechnologie.
Uvádí se, že první léčivou rostlinou, o které se objevil psaný záznam na hliněných tabulkách v Egyptě asi 1500 let př. n. l., byla vrbová kůra (Salicis cortex). Ta byla zvláště ceněná pro své antipyretické a protizánětlivé účinky. Ještě v 18. století se pil odvar z vrbové kůry, ten ale vyvolával při delším užívání bolení žaludku. Proto se chemici snažili tuto účinnou látku izolovat a modifikovat – tak byl na konci 19. století vyroben derivát kyseliny salicylové a patentován aspirin.
Přírodní léčiva nejsou jen čaje, ale také extrakty z drog, z nichž získáme při technologickém zpracování vyšší obsah účinných látek, tzv. izobáty. Přírodní léčiva lze získat nejen z rostlin, ale také ze živočichů či mikroorganismů.
Medicína zaznamenává velký návrat k přírodním léčivům. I když se totiž některé původně přírodní léčivé látky podařilo synteticky vyrobit v laboratořích, je jejich výroba stále tak finančně náročná, že se málo využívá. Příkladem farmaka, které dnes zažívá svou velkou „renesanci“ je chinin. Patří mezi účinná a používaná antimalarika - v tropických státech se v současnosti zakládají rozsáhlé nové plantáže s různými druhy chinovníků. Obdobným příkladem nezastupitelnosti fytofarmak v terapii jsou látky využívané k výrobě léků proti nádorovým onemocněním jako jsou např. alkaloidy vinblastin a vinkristin z barvínku růžového (Catharanthus rozdus) nebo taxol z tisu krátkolistého (Taxus brevifolia) či kamptotecin získávaný z čínských stromů rodu Camptotheca.
„Produkce obsahových látek rostlinného původu je většinou finančně nákladná a technologicky náročná. Například k získání 1 gramu vincristinu je potřeba zpracovat až 500 kg sušené drogy. Nebo pro získání jednoho kilogramu taxolu je potřeba kůry z dvou a půl tisíce dospělých stromů. Přitom odhadovaná spotřeba jen pro léčení nádorů vaječníků v USA představuje dvacet až pětadvacet kilogramů ročně. Je téměř nepsaným pravidlem, že účinné látky je v rostlině velmi málo a nezbývá než vypěstovat a zpracovat velké množství rostlinného materiálu“ doplňuje prof. Suchý.
Hlavní těžisko práce odborníka v oboru přírodních léčiv spočívá v izolaci účinných látek a v hledání možností ke zvýšení jejich obsahu. Z drog se izolují sekundární metabolity, u kterých je za pomoci spektrálních metod následně určena jejich struktura a ve spolupráci s biology a farmakology testována jejich biologická aktivita.
„Naše laboratoře jsou vybaveny moderními přístroji a technologiemi. Představa, že základ naší činnosti spočívá ve sběru rostlin a jejich následném sušení a vyluhování je tedy opravdu mylná. Věda dnes už není tak voluntaristická jak tomu bylo v 60. letech minulého století. Cíleně se hledají látky s požadovaným účinkem. Za pomoci screeningu jsme schopni v reálném čase najít například látky, které zháší kyslíkové či dusíkové radikály, které se uplatňují při vzniku celé řady onemocnění, včetně rakoviny. Vývoj v oblasti izolačních a spektrálních metod změnil i tempo vývoje a práce v našem oboru – to, co se dříve dělalo několik měsíců, je dnes hotové za několik týdnů. Zásadní podíl na tom měly a mají samozřejmě počítače, které řadu procesů urychlily,“ uvádí prof. Suchý.
Přírodní léčiva mají v současné medicíně své přesné místo. „Neupřednostňoval bych přírodní nebo syntetické léčivo, protože každé z nich má své místo v terapii. Pacientovi je obvykle jedno, jaký je původ léčiva, on očekává, že dostane lék, který ho zbaví bolesti a nemoci. Skutečností zůstává, že řada léčiv přírodního původu, včetně izolátů z rostlin a mikroorganismů, je takřka nenahraditelných, jako i výše zmíněná cytostatika či chinin,“ uzavírá prof. Suchý.
Obor přírodních léčiv se neustále vyvíjí. V současné době jsou na vzestupu nové metody, řazené mezi biotechnologie. Ty využívají při studiu tvorby a produkce látek např. rostlinné tkáňové kultury ať již kalusové nebo buněčné, případně imobilizované enzymy. Další biotechnologie fungují na principu, kdy se různým způsobem geneticky ovlivňují vybrané druhy mikroorganismů, jejichž životní cyklus je krátký, takže se velice rychle množí. To znamená, že za krátkou dobu lze získat až několik kilogramů masy, představující surovinu pro izolaci. Když se podaří do genu mikroorganismů vtělit informaci, která je zodpovědná za biosyntézu léčivé látky, tak ji mikroorganismy začnou produkovat samy. Takto se už dnes některé látky vyrábějí – je to ale proces velice náročný jak vědomostně, tak materiálně. Současné predikce hovoří o tom, že bude trvat cca 15 - 20 let, než se tato metoda začne „běžně“ průmyslově využívat.
Pro více informací kontaktujte:
Veterinární a farmaceutická univerzita Brno
Lucie Stejskalová, tisková mluvčí
tel: +420 541 562 010, mobil: +420 724 321 352,
e-mail: stejskaloval@vfu.cz
www.vfu.cz
