محققان مرکز مطالعاتی Novo Nordisk دانمارک، روشی برای تولید آنزیم‌های P450 توسط باکتری یافته‌اند. گیاهان از این آنزیمها به منظور دفاع در برابر میکروب‌ها و شکارچیان بهره جسته و همچنین از آن‌ها امروزه به عنوان ترکیب فعال در بیوسنتز داروهای سرطان استفاده می‌شود. فرآیند کشف شده می‌تواند تولید انبوه این آنزیمها را میسر کند.
P450 به نوعی سیتوکروم (آنزیم تخصص‌یافته) اطلاق می‌شود که گیاهان به منظور سنتز ترکیبات شیمیایی با وظایف مختلف از آن استفاده می‌کنند؛ اما نقش اصلی آن مقابله با میکروب‌ها، حشرات و گیاه‌خواران می‌باشد.
Darío Vázquez-Albacete، محقق اسپانیایی و سرپرست این پژوهش، بیان می‌کند:
این ترکیبات قدرتمند می‌توانند به عنوان ترکیباتی فعال در داروهای بیماری‌هایی چون سرطان و پسوریازیس استفاده شوند.
این مطالعه در مرکز Novo Nordisk، سازمان تحت پوشش دانشگاه فنی دانمارک، صورت گرفته و یافته‌های آن در مجله بیوتکنولوژی و مهندسی زیستی منتشر شده است.
طبق گفته‌های Vázquez-Albacete، تکنیک جدید کشف شده قدم بسیار مهمی در تولید انبوه این آنزیم‌هاست؛ چرا که گیاهان این آنزیمها را به میزان بسیار کم تولید کرده، استخراج آن بسیار پیچیده بوده و گاها فرآیندهای شیمیایی آلوده کننده زیستی برای استخراج مورد نیاز است. علاوه بر این، برخی از گونه‌های گیاهی تولیدکننده همچون سرخدار (Taxus baccata) که از آن برای ساخت داروی سرطان Taxol استفاده می‌شود، در خطر انقراض قرار دارند.
تولید انبوه
سرپرست پژوهش بیان می‌کند:
ما موفق به ساخت ابزارهایی گشته‌ایم که به سیستم مولکولی باکتری، امکان شناسایی پروتئین‌های گیاهی تولیدکننده این آنزیمها را می‌دهد. هدف از این کار استفاده از سرعت بالای رشد باکتری در جهت تولید انبوه این آنزیمها است.
برای دستیابی به این نتایج، محققان ژنهای P450 را اصلاح و به ژنوم باکتری E. Coli انتقال دادند. سپس بررسی شد که آیا با این روش باکتری می‌تواند این آنزیمها را به صورت انبوه تولید کند یا خیر؟
به گفته Vázquez-Albacete، به منظور بیان صحیح آنزیمها توسط باکتری، بایستی بر روی توالی DNA موردنظر، مکررا اصلاحاتی انجام شود.
در این پژوهش، تیم تحقیقات یک جعبه ابزاری از توالی DNA ایجاد کردند که امکان بیان ۵۰ آنزیم P450 از گیاهان مختلف در E. coli را برآورده می‌سازد.
برخی از این آنزیمها در ساخت ترکیب طبیعی ingenol شرکت داشته و برخی برای تولید داروی سرطان Taxol به کار می‌روند. ingenol ترکیب مورد استفاده در درمان پسوریازیس بوده که در حال حاضر با روش‌های شیمیایی سنتی تولید می‌شود.
سرپرست پژوهش همچنین تاکید می‌کند که گیاهان ترکیبات جالب متنوعی به منظور حفاظت از افتاب، شکارچیان، دهیدراسیون و … تولید می‌کنند. این ترکیبات غالبا به‌وسیله آنزیم‌های P450 تولید می‌شوند. کارایی این آنزیمها هنوز کاملا درک نشده و پتانسیل بالایی برای کشف ترکیبات جدید در این زمینه وجود دارد.
در کنار تیم تحقیقات Novo Nordisk، گروه‌های دیگری نیز در این زمینه در حال پژوهش هستند. شرکت‌های داروسازی نیز علاقه زیادی به استفاده از این تکنیک نشان داده‌اند.
