कई आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली दवाएं अभी भी पौधों से प्राप्त की जाती हैं। Scopolamine, का उपयोग मोशन सिकनेस के लिए और शल्य चिकित्सा के बाद होने वाली मतली के इलाज के लिए, नाइटशेड परिवार में पौधों से किया जाता है। डिगॉक्सिन, एक दिल की दवा, फॉक्सग्लोव संयंत्र से आता है। कोडीन और अन्य ओपियोड दर्द निवारक अफीम पॉपपी से ली गई हैं।
लेकिन दवा बनाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले पौधे कभी-कभी लुप्तप्राय या महंगे होते हैं। जिस क्षेत्र में एक पौधे की खेती की जाती है, उस क्षेत्र में खराब मौसम या भू-राजनीतिक अस्थिरता दवा आपूर्ति में गिरावट का कारण बन सकती है।
अब, एक स्टैनफोर्ड वैज्ञानिक ने पता लगाया है कि एक लुप्तप्राय पौधे के भीतर आणविक "कारखाने" को कैसे अलग किया जाए और इसे दूसरे, अधिक व्यापक रूप से उपलब्ध संयंत्र के भीतर इकट्ठा किया जाए।
"यह एक चुनौती थी, क्योंकि पौधे काफी जटिल हैं, " एलिजाबेथ सटेली, रासायनिक इंजीनियरिंग के प्रोफेसर कहते हैं। "वे साथ काम करने के लिए बहुत मुश्किल हैं। उनके जीनोम बहुत जटिल हैं। ”
सत्तली और उनकी टीम ने हिमालयन प्लांट के साथ काम किया, जिसे मेप्पल कहा जाता है, जो आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली कीमोथेरेपी दवा के लिए अग्रदूत पैदा करता है जिसे एटोपोसाइड कहा जाता है। Etoposide का उपयोग विभिन्न प्रकार के कैंसर के इलाज के लिए किया जाता है, जिसमें लिम्फोमा, फेफड़ों का कैंसर, वृषण कैंसर और कुछ प्रकार के ल्यूकेमिया और मस्तिष्क कैंसर शामिल हैं। यह विश्व स्वास्थ्य संगठन की आवश्यक दवाओं की सूची में है - चिकित्सा प्रणाली के कामकाज के लिए महत्वपूर्ण मानी जाने वाली दवाएं। लेकिन मयप्पल धीमी गति से बढ़ रहा है, और उच्च मांग के कारण आपूर्ति में वर्षों से गिरावट आई है।
काफी हद तक एहसास हुआ कि इसकी पत्तियों के घायल होने की प्रतिक्रिया में मेपल की रासायनिक संयोजन रेखा शुरू हो जाती है। एक बार जब यह चोट लग जाती है, तो पौधे कई प्रोटीन का उत्पादन शुरू कर देता है। इन प्रोटीनों में से कुछ अंततः etoposide के अग्रदूत का उत्पादन करते हैं। लेकिन बड़ा सवाल था कि कौन सा प्रोटीन था? 30 से अधिक उपस्थित थे, लेकिन उनमें से सभी अग्रदूत बनाने में शामिल नहीं थे।
"जो यहां महत्वपूर्ण था, वह वास्तव में हमारी उम्मीदवार सूची को कम कर रहा था, " बहुत कुछ कहता है।
उसने और उसकी टीम ने प्रोटीन के विभिन्न संयोजनों को आजमाया जब तक कि उन्हें पता नहीं चल गया कि 10 ने विधानसभा लाइन का गठन किया। फिर, उन्होंने इन 10 प्रोटीनों को बनाने वाले जीन को एक अलग पौधे में डाल दिया। उन्होंने जो प्लांट चुना वह निकोटियाना बेंटहैमियाना था, जिसे तंबाकू का एक जंगली रिश्तेदार चुना, क्योंकि यह एक प्रयोगशाला में विकसित होने के लिए व्यापक रूप से उपलब्ध और आसान है। निकोटियाना संयंत्र ने मेयोपल की तरह एटोपोसाइड अग्रदूत का उत्पादन शुरू किया। सटेटली और उनके स्नातक छात्र, वॉरेन लाउ ने, विज्ञान में अपनी खोज प्रकाशित की।
"यह अवधारणा का एक बहुत अच्छा सबूत है, " सट्टली कहते हैं।
सूक्ष्म रूप से सूक्ष्मजीव बनाने की उम्मीद करते हैं, जैसे कि खमीर, समान अणुओं का उत्पादन करते हैं, पौधों को पूरी तरह से लंघन करते हैं। यदि वह सफल हो जाती है, तो वह कई वैज्ञानिकों में शामिल हो जाएगी, जिन्होंने सूक्ष्मजीवों को दवा बनाने वाली फैक्ट्रियों में बदलने का तरीका खोजा है। इस हफ्ते, जर्मन वैज्ञानिकों ने घोषणा की कि वे आनुवंशिक रूप से संशोधित खमीर उत्पादन THC, मारिजुआना में यौगिक जो "उच्च" का उत्पादन करते हैं और कीमोथेरेपी और अन्य बीमारियों से होने वाले दुष्प्रभावों का इलाज करने में मदद कर सकते हैं। पिछले महीने, स्टैनफोर्ड के शोधकर्ताओं ने परिणाम दिखाते हुए बताया कि कैसे उन्होंने खमीर उत्पादन हाइड्रोकार्बन, एक ओपियोड दर्द निवारक दवा मॉर्फिन के समान बनाया था। इस तरह की दवाओं को सस्ता और अधिक सुलभ बनाने की क्षमता है। 2013 में, बर्कले में रासायनिक इंजीनियरों ने एंटी-मलेरिया दवाओं के उत्पादन में आनुवंशिक रूप से संशोधित खमीर को जमाया।
खमीर के साथ ड्रग्स बनाना आम लैब प्लांट्स की तुलना में सरल और कम खर्चीला है। आपूर्ति अविश्वसनीय रूप से सस्ती और उत्पादन करने में आसान है, थोड़ा स्थान या विशेष देखभाल करते हैं, और अंतहीन रूप से हेरफेर किया जा सकता है।
"सिंथेटिक जीव विज्ञान के क्षेत्र का वादा है कि आप जो कुछ भी चाहते हैं उसे बनाने या करने के लिए कोशिकाएं प्राप्त कर सकते हैं, " सत्तेली कहते हैं।
लेकिन अभी भी पौधों और उनके द्वारा उत्पादित रसायनों से बहुत कुछ सीखना बाकी है। जैसा कि पौधों के आणविक उत्पादन रास्ते बेहतर समझे जाते हैं, वैज्ञानिक उन्हें हेरफेर करना सीख सकते हैं, संभवतः कम दुष्प्रभावों के साथ बेहतर दवाओं का उत्पादन कर सकते हैं।
"पौधे प्रकृति में सबसे अच्छा आणविक कारखानों में से कुछ हैं, " बहुत कहते हैं। "हमारे पास इन अणुओं के बारे में जानने के लिए बहुत कुछ है जो मानव स्वास्थ्य के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं और पौधे के स्वास्थ्य के लिए भी हैं।"
