Φυτικά κύτταρα σε ρόλο «φαρμακοβιομηχανίας»

Το SmartCell είναι ένα νέο ευρωπαϊκό πρόγραμμα που χρηματοδοτείται με 6 εκατ. € από την Ευρωπαϊκή Ένωση για να αναπτύξει τη σύνθεση πολύτιμων φαρμακευτικών προϊόντων μέσω της χρήσης των κυττάρων των φυτών.

Το έργο είναι κοινοπραξία 14 κορυφαίων ευρωπαϊκών ινστιτούτων και πέντε επιχειρήσεων και έχει συνολικό προϋπολογισμό 8,5 εκατ. € για τα επόμενα τέσσερα χρόνια.

Περίπου το ένα τέταρτο όλων των φαρμάκων στις ανεπτυγμένες χώρες περιέχουν συστατικά κάποιου φυτού. Μερικά γνωστά φάρμακα που βασίζονται κυρίως στα φυτά είναι η μορφίνη, η κωδεΐνη, το κινίνο κ.ά. Έχει μέχρι τώρα αποδειχτεί πως είναι αδύνατο να παραχθούν συνθετικά υποκατάστατα που να είναι εξίσου αποτελεσματικά.

Τα ζωντανά φυτά παράγουν μια μεγάλη ποικιλία από «δευτερογενείς μεταβολίτες», ουσίες που βοηθούν το φυτό να προσαρμοστεί στο περιβάλλον (π.χ. η ρητίνη). Αυτές οι ουσίες παράγονται σε μικρές ποσότητες και σε μεγάλο χρονικό διάστημα. Στην περίπτωση των δέντρων, μπορεί να χρειαστούν αρκετά χρόνια. Μπορεί ορισμένες φορές να θεωρούνται παραπροϊόντα του μεταβολισμού των φυτών, όμως έχουν τρομερή σημασία και χρησιμότητα για την παραγωγή φαρμάκων.

Οι περισσότεροι δευτερογενείς μεταβολίτες προς το παρόν απομονώνονται από ολόκληρα ζωντανά φυτά, ακριβώς επειδή η χημική τους σύνθεση είναι υπερβολικά δύσκολη και ακριβή υπόθεση. Όμως η βιοσύνθεση είναι μια πολύπλοκη και όχι καλά κατανοητή διαδικασία και οι αποδόσεις της σε πρώτη ύλη για τα φάρμακα θεωρούνται χαμηλές. Επιπλέον πολλά από τα χρήσιμα φυτά για τη φαρμακολογία είναι δύσκολο να καλλιεργηθούν και η διαθέσιμη ποσότητά τους είναι μικρή.

Για όλους αυτούς τους λόγους, ως εναλλακτική λύση προβάλλει η χρησιμοποίηση φυτικών κυττάρων ως «εργοστασίων» παραγωγής φαρμακευτικών ουσιών σε μεγάλη κλίμακα, με τον ίδιο περίπου τρόπο που τα μικρόβια χρησιμοποιούνται για να παράγουν αντιβιοτικά. Η διαφορά είναι ότι στα μικρόβια η διαδικασία παραγωγής αντιβιοτικών είναι απλή και σύντομη, ενώ αντίθετα οι ακριβείς μηχανισμοί που τα φυτά παράγουν αυτές τις πολύτιμες ουσίες δεν έχουν ακόμα κατανοηθεί καλά.

Το SmartCell είναι ένα νέο ευρωπαϊκό πρόγραμμα που χρηματοδοτείται με 6 εκατ. € από την Ευρωπαϊκή Ένωση για να αναπτύξει τη σύνθεση πολύτιμων φαρμακευτικών προϊόντων μέσω της χρήσης των κυττάρων των φυτών. Το έργο είναι κοινοπραξία 14 κορυφαίων ευρωπαϊκών ινστιτούτων και πέντε επιχειρήσεων και έχει συνολικό προϋπολογισμό 8,5 εκατ. € για τα επόμενα τέσσερα χρόνια.

Η κοινοπραξία SmartCell θα συνδυάσει τις προσπάθειες επιστημόνων από αρκετά διαφορετικά ερευνητικά πεδία (βοτανική, φαρμακογνωσία, μικροβιολογία, φυτοχημεία, βιοχημεία, μοριακή βιολογία κ.ά.), προκειμένου να μελετήσει με ακρίβεια πλέον τις μεταβολικές διαδικασίες σε απομονωμένα κλωνοποιημένα φυτικά κύτταρα, ώστε στη συνέχεια να καταστεί εφικτή η μαζική παραγωγή φαρμακευτικών ουσιών. Στην ουσία οι επιστήμονες θα «χειραγωγήσουν» τα φυτικά κύτταρα να λειτουργήσουν ως «πράσινα εργοστάσια».

Οι αρχικές προσπάθειες θα εστιαστούν στη σύνθεση τερπένης που παράγεται από πολλά φυτά, κυρίως κωνοφόρα. Παράγωγα της τερπένης είναι τα στεροειδή, η μινθόλη, η καμφορά, τα κανναβινοειδή κ.ά. Μετά την τερπένη η έρευνα θα ασχοληθεί και με άλλες ουσίες.