انتاج المركبات الصيدلانية باستخدام التقنيات الحيوية النباتية

تكنولوجيا حيوية، تقنية حيوية، بيوتكنولوجي، طبية، تكنولوجيا حيوية خضراء، علوم المستقبل، زراعة وهندسة أنسجة، زراعة خلايا نباتية، تكنولوجيا حيوية صيدلانية، استخلاص مركبات نباتية، عضوية، مستحضرات صيدلانية.

• انتاج المركبات الصيدلانية باستخدام التقنيات الحيوية النباتية

حقق العلماء الأوروبيون اكتشافات رائدة لتحسين كفاءة إنتاج المستحضرات الصيدلانية من خلال التكنولوجيا الحيوية النباتية. ويُقدِّم إنتاج المستحضرات بتقنية التكنولوجيا الحيوية بديلًا فعالًا من حيثُ التكلفة وصديقًا للبيئة للتخليق الكيميائي للمُركَّبات الصيدلانية النادرة والمُعقَّدة المعزولة حاليًا من النباتات. تم تحقيق النتائج في مشروع «الخلية الذكية – SmartCell» الأوروبي الذي تم تنسيقه بواسطة المركز التقني للبحوث في فنلندا.

يتم حاليًا استخراج العديد من المواد المضادة للأكسدة والمستخدمة في العلاج الكيميائي للسرطان، مثل «قلويدات تربينويد إندول – terpenoid indole alkaloids» وَ «فينبلاستين وفينكريستين – Vinblastine and vincristine»، من نبات «Catharanthus roseus» بسعرٍ مرتفع. تُستخدم هذه المركبات لعلاج «ليمفوما هودجكين – Hodgkin's lymphoma» وسرطان الثدي وسرطان الرئة وسرطان الدم. عادةً ما تتراكم المستويات المنخفضة جدًا في أنسجةِ النبات، لكن التخليق الكيميائي ليس بديلًا اقتصاديًا إمَّا بسبب هياكلها المُعقَّدة للغاية وخصائصها الكيميائية الفراغية. على الصعيد الدُوليّ تم استثمار الكثير من الجهود لتطوير مصادر أكثر سهولةً وفعالية من حيث التكلفة لهذه الأدوية. يُعدُّ الإنتاج باستخدام تقنيات التكنولوجيا الحيوية للمُركَّبات المشتقة من النباتات عالية القيمة باستخدام الزراعة المخبرية للخلايا النباتية بديلًا جذابًا ومُستدامًا لاستخلاص المواد من المصادر النباتية. وعلى الرغم من أن مسار التخليق الحيوي المُؤدي إلى هذه المُركَّبات في النباتات طويلٌ ومُعقّد، مع خُطوات إنزيمية متعددة لا تزال غير معروفة إلى حدٍّ كبير على المستوى الجيني. كان أحد الأهداف الرئيسية للاتحاد الأوروبي في المشروع هو الكشف عن المسار الأيضي المؤدي إلى تخليق «terpenoid indole alkaloids» في نبات الونكة.

نجح المشروع في توضيح الجُزء الأولي الكامل من مسار التخليق الحيوي لمركب الـ«terpenoid indole alkaloid»، كما هو موضَّح في مقالٍ رائد نُشر في مجلة «Nature». تم إعادة بناء المسار الكامل لإثني عشَرَ إنزيمًا في نباتات «التبغ - tobacco»، مما مهَّد الطريق لإنتاجٍ فعال من حيثُ التكلفة لمُركَّبات علاجية متنوعة. علاوةً على ذلك، تم تطوير تقنيات زراعة الخلايا، وتم توسيع نطاق زراعة الخلايا النباتية باستخدام المُفاعلات الحيوية في مختبر «VTT» التجريبي في فنلندا.

ويقول الباحث الرئيسي في المشروع الدكتور «كيرسي مارجا – Kirsi-Marja» من «VTT». «أصبح استخدامُ الخلايا النباتية كمصانع كيميائية خضراء حقيقيةً الآن ومُمكنًا للمرةِ الأولى. تم تطوير التكنولوجيا والخبرة المكتسبة في هذا المشروع ويمكن استخدامها وتطبيقها على المركبات والنباتات الأخرى أيضًا».

- المصدر

ترجمة: عبدالله بيومي

طالب بقسم التكنولوجيا الحيوية التطبيقية كلية العلوم جامعة عين شمس، مترجم في مبادرة التكنولوجيا الحيوية للجميع.