博士研究

植物生物技术

植物生物技术:为什么植物代表着创新药物发现的“未开发潜力”

从使用海洛因作为止咳药或磁铁疗法来改善血液流动,医学领域已经取得了长足的进步。这些过时的方法几十年前就被淘汰了。但有很多古老的医学实践都经受住了时间的考验。事实上,我们今天所依赖的许多救命药物都是从土著社区首先发现的植物中提取出来的。

民族植物学是对传统植物知识的科学研究。它给了我们吗啡、阿司匹林和麻黄碱,举几个例子。而且还有未开发的潜力。

在一个于星期二在生物技术发展趋势美国雷竞技app最新版raybet雷竞技东北大学博士候选人约翰·德拉帕拉(John de la Parra)描述了一个名为“民族植物技术”的新领域。它是利用植物生物技术来改善植物药物研发的途径。

正在攻读化学博士学位的18届博士de la Parra说:“新的生产、工程和分析方法使人们更容易应对传统上使用植物来源的药物所面临的科学挑战。”“我们希望,随着这一领域的扩大,丰富的本土知识能够在创新药物发现和生产平台中脱颖而出。”

de la Parra与埃默里大学医学民族植物学家Cassandra Leah Quave合作,研究了民族植物学和民族植物技术在促进新药发现和解决健康挑战方面的巨大机遇。在这里,他和Quave对他们最近的论文进行了更深入的研究。

2017年7月28日,化学与化学生物学系博士候选人约翰·德拉帕拉(John de la Parra)拍摄了一幅肖像。摄影:Matthew Modoono/东北大学raybet雷竞技雷竞技app最新版

你提到传统植物知识是一些重要药物的基础。你能举几个例子吗?

德拉帕拉:植物为我们提供了一些最古老、最重要的药物,从阿司匹林到化疗药物紫杉醇,这方面的例子数不胜数,它们跨越了世界各地的文化。从历史上看,在某种程度上,从事医学或药学工作通常意味着成为一名植物学家。

一个有趣的起点是研究那些我们知道存在于古代世界并在今天仍然存在的疾病。以疟疾为例。金鸡纳树树皮的提取物传统上被用来治疗这种寄生虫病的患者。化学家随后从这种植物中分离出奎宁,直到最近,奎宁衍生物都是我们最重要的抗疟疾药物。然而,这种单分子治疗方法的孤立导致了对奎宁耐药疟疾的增加。幸运的是,传统的植物知识拯救了青蒿素。这种化合物是由2015年诺贝尔奖得主屠呦呦发现的,当时她查阅了一本有近2000年历史的中医文献,其中描述了提取这种植物的方法青蒿。

这篇论文表明,利用本土知识进行药物开发比以往任何时候都更重要。为什么呢?

德拉帕拉:植物药现在如此重要有很多原因。卡桑德拉的工作主要集中在耐药感染的惊人增长——我们对这些感染没有有效的治疗方法。植物来源的药物提供了新型药物支架的潜力,通常具有安全有效的使用历史。

我倾向于从更广阔的角度来思考我的工作。全球人口快速增长,经济差距不断扩大,导致医疗方面的不平等现象令人震惊。在西方,制药公司更多地关注富人的疾病——慢性病,而较少关注对发展中国家产生影响的急性感染的治疗方法。世界上许多这些地区还依赖传统的植物治疗。民族植物技术是一个结合专业知识的机会——西方的机械化和生物技术优势与发展中国家数千年丰富的民族植物学知识相结合——来发现和开发治疗其他被忽视疾病的有效药物。与此同时,我们看到同样的疾病在世界各地蔓延,尽管我们有人工边界,例如寨卡病毒、埃博拉病毒和南美锥虫病。

Quave:我们正在进入一个新的医学时代——一个以前有用的抗生素化合物正在失去有效治疗微生物感染的能力的时代。尽管我们最近越来越多地依赖合成化学来生产具有医学意义的药物,但在人类漫长而广泛的历史中,自然是治疗各种疾病的主要来源。以传统知识与技术进步相结合为代表的民族植物技术创新的优势将是提高利用自然资源以可持续地生产大量新型化学实体的能力,以填补未来的药物发现管道,并更好地满足新兴的医疗需求。

2017年7月28日,化学与化学生物学系博士候选人约翰·德拉帕拉(John de la Parra)拍摄了一幅肖像。摄影:Matthew Modoono/东北大学raybet雷竞技雷竞技app最新版

如何保证土著居民及其习俗不受生物医学领域的损害?

德拉帕拉:作为一名民族植物学家,他关心的是尊重和保存人类植物知识,这是一个巨大而主要的问题。首先,必须承认,历史记录中有很多土著社区被贪婪的利益集团掠夺、摧毁和系统地拆除。然后,国际社会必须商定并执行保护土著人民、知识和文化的法规。的名古屋议定书是重要的第一步,个人研究人员和企业遵循,即使一个人的母国没有签署。它为研究人员和保护土著社区制定了重要标准。

你为什么要从事这类研究?你从事民族植物学和民族植物技术的灵感是什么?

德拉帕拉:我在阿拉巴马州的一个农场长大,我们和植物生活在一起,很多事情都依赖它们。我记得我被祖母用植物作为药物所吸引。当我开始我的学术追求时,我经常感到科学界对植物来源医学的想法持怀疑态度。事实上,有很多关于植物疗法的错误信息在传播。生物技术提供了严格、准确和可重复性,以帮助消除对植物来源治疗的科学担忧,这就是为什么我在民族植物学和生物技术的界面工作。

原载于(电子邮件保护)Allie Nicodemo著阅读更多