שפע פוטנציאלי רפואי בעקבות גילוי תרכובות נוירו-אקטיביות ביערות הגשם, אשר עשויות להניב רמזים לתכנון של תרופות פסיכיאטריות ונוירולוגיות עתידיות. התהליך הפך לנגיש יותר עבור כימאים מסנתזים, הודות לפרויקט חדש של Scripps Research.
קליפת עץ ה- Galbulimima belgraveana, שנמצאת רק באזורים ספציפיים: ביערות גשם מרוחקים של פפואה ניו-גינאה וצפון אוסטרליה, שימשה זה מכבר על ידי ילידים לריפוי ולטקסים רוחניים. התה שנרקח מקליפת העץ לא רק משרה מצב חלומי-חזיוני, אלא נאמר שהוא מקל על כאבים וחום. כדי לחקור את ההשפעות הללו, חוקרים בודדו יותר מ-40 כימיקלים ייחודיים מקליפת העץ, אך נאבקו לשחזר את התרכובות במעבדה או לחקור את הביולוגיה שלהם.
“זה מראה לנו שהרפואה המערבית עד כה לא מילתה את השוק בטיפולים חדשים, ישנן תרופות מסורתיות שעדיין מחכות למחקר”, אומר הסופר הבכיר ריאן שנווי, Ph.D., פרופסור לכימיה ב- Scripps Research. “התקווה שלנו היא שנוכל להפוך את ה- GB18 (אלקלואיד המצוי בצמח) לתרופה שימושית.”
כעת, מדענים מ- Scripps Research פיתחו שיטה ייחודית לסינתזה של אחד מהכימיקלים הללו המכונה GB18. הגישה שלהם, שתוארה באופן מקוון בכתב העת Nature ב-12 במאי 2022, כוללת סוג חדש של תגובה (ריאקציה) שיכולה להיות שימושית בסינתזה של כימיקלים אחרים.
פוטנציאל לטיפול במגיפת הדיכאון והחרדה
מה שאפשר להם לייצר מספיק GB18 על מנת לחקור את ההשפעות שלו על תאי מוח אנושיים ולגלות, שהחומר הכימי נקשר לקולטנים אופיואידים – כלומר, אותן מולקולות שממוקדות על ידי משככי כאבים רבים. משככי כאבים אופיואידים מפעילים את הקולטנים הללו, עם זאת, ה- GB18 מכבה אותם – פונקציה שחלק מהחוקרים משערים שיכולה להיות שימושית בטיפול בדיכאון וחרדה.
“הדרך שבה הצלחנו להרכיב ביעילות את הקשרים המולקולריים הללו יכולה להיות שימושית בהקשרים אחרים”
ברגע שלחוקרים היו האמצעים לסנתז ה- GB18, הם הפיקו כמות מספקת ממנו, לשימוש בניסויי סקר שנערכו באמצעות המכון הלאומי לבריאות הנפש לבדיקת תרופות פסיכו-אקטיביות, המנוהל על ידי פרופסור בריאן רוט מ-UNC Chapel Hill. צילומים אלו גילו שה- GB18 קשור לשני קולטני אופיואידים שונים במוח. הקולטנים הללו מעולם לא זוהו כיעד של אלקלואידים כלשהם ב- GB והם מייצגים את הקולטנים החדשים, הראשונים הקשורים להשפעת הצמח Galbulima belgraveana מזה יותר מ-35 שנים.
“אנחנו מאוד מעוניינים ללמוד כיצד תרכובות ה- Galbulima משפיעות על המוח ומקווים להפיק מהם תרופות שימושיות חדשות. עכשיו עם הגישה המשופרת הזו לייצור מולקולות אלה, אנחנו יכולים להתחיל לעשות בדיוק את זה”, אומר ריאן שנווי פרופסור לכימיה ב-Scripps Research שהוביל את המחקר.
תגלית שמשנה את כללי המשחק בייצור תרכובות פעילות בתרופות
המחברים הראשונים של המחקר היו אלינור לנדווהר, ד”ר מגהן בייקר ו-Takuya Oguma Ph.D., שעבדו במעבדת Shenvi במהלך המחקר.
התגלית שדווחה ב-17 במרץ 2022 ב-Science, נוגעת כמו כן בתרכובות הכלולות בעץ יער הגשם Galbulimima baccata, שהוא קרוב משפחה של Galbulima belgraveana. מקורם בפפואה גינאה החדשה, בצפון אוסטרליה הטרופית ומלזיה.
שיקויים המיוצרים מקליפת העצים הללו ידועים זה מכבר כבעלי השפעות של מצב חלומי והשפעות נוירו-אקטיביות אחרות, אך התרכובות המדויקות המעורבות בעיקר ההשפעה, והמטרות הביולוגיות שלהן, היו במידה רבה בגדר תעלומה. הכימאים של Scripps Research גילו את השיטה היעילה והמעשית הראשונה לסינתזה של רבים מהתרכובות הללו.
כמה מיני צמחים עוד לא גילינו?
אפילו לאחר מאות שנים של מאמץ, כ- 86 אחוזים ממיני הצמחים בכדור הארץ עדיין לא תוארו במלואם, על פי מחקר חדש, מדענים סבורים כי כוכב הלכת שלנו הוא ביתם של 8.7 מיליון מיני צמחים. הטבע מלא בכלים רבים ומגוונים המחכים לגילוי. שפע של תרופות שעד כה לא התגלו מפוזרות על פני כדור הארץ. חלקן עשויות לשנות את האופן שבו האנושות מבססת תרופות, ייצור פתרונות למחלות חשוכות מרפא ושיפור את איכות חייו של האדם.
שורה תחתונה
כעת, החוקרים חוקרים עוד מן ההשפעות הביולוגיות המדויקת של חיבורו של האלקלואיד GB18 לקולטני האופיואידים. בעוד שתרופות אופיואידיות המעורבות במגיפת מנת יתר המתמשכת מפעילות את הקולטנים הללו, אך בניגוד לכך, נראה כי ה- GB18 מכבה אותם. Shenvi אומר שזה עשוי להפוך את ה- GB18 לשימושי כתרופה נוגדת דיכאון או חרדה, אך נדרשת עבודה נוספת כדי להתאים אותה לשימוש באנשים.