Έχετε δημιουργική σκέψη; Σας αρέσει να μοιράζεστε τις γνώσεις σας και να διευρύνετε τους ορίζοντές σας; Αν ναι, τότε το People & Ideas είναι για σας. Μπορείτε απλώς να γίνετε αναγνώστης του ή να κάνετε ένα παραπάνω βήμα: να γίνετε επιμελητής περιεχομένου ή δημιουργός περιεχομένου. Έτσι παρακολουθείτε, δημιουργείτε, βιώνετε και μεταδίδετε την μάθηση αεί διδασκόμενοι προς όφελος όλων.

Η Σημασία της Βιοποικιλότητας στην Παραγωγή Νέων Φαρμάκων

Η βιοποικιλότητα μπορεί να οριστεί ως η ποικιλία όλων των ζωντανών οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των διαφορετικών φυτών, ζώων και μικροοργανισμών, καθώς και των γενετικών πληροφοριών που περιέχουν αλλά και των οικοσυστημάτων που σχηματίζουν. Πρακτικά, η βιοποικιλότητα ερευνάται συνήθως σε τρία επίπεδα – τη γενετική ποικιλότητα, την ποικιλότητα των ειδών και την ποικιλότητα των οικοσυστημάτων. Αυτά τα τρία επίπεδα δρουν συνεργατικά προκειμένου να δημιουργήσουν την πολύπλοκη ζωή πάνω στη Γη.

Δυστυχώς όμως η βιοποικιλότητα ανά την υφήλιο διαταράσσεται συνεχώς με αποτέλεσμα πολλά είδη να απειλούνται με εξαφάνιση εξ αιτίας της ανθρώπινης παρέμβασης στο φυσικό περιβάλλον. Αν και η εξαφάνιση αυτή είναι ένα φυσικό γεγονός με τα περισσότερα είδη τα οποία έχουν ζήσει να έχουν εξαφανιστεί, εν τούτοις η εποχή μας έχει το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό ότι τόσα πολλά είδη απειλούνται σε τόσο μικρό χρονικό διάστημα. Γι’ αυτό και η προστασία των οικοσυστημάτων θα πρέπει να αποτελεί θεμέλιο λίθο κάθε ανθρώπινου σχεδιασμού.

Η διατήρηση της βιοποικιλότητας είναι ιδιαίτερα σημαντική για τον ανθρώπινο πληθυσμό αλλά και για τη σταθερότητα του φυσικού περιβάλλοντος. Η τεράστια γενετική ποικιλότητα που συναντάται στα φυτά στα ζώα και στους μικροοργανισμούς προσφέρει πλούτο ευκαιριών για τη βελτίωση της ανθρωπότητας με στόχο την παραγωγή τροφής, υλικών και ιατρικών παροχών. Για τον λόγο αυτό, στη σύγχρονη φαρμακευτική έρευνα, η βιοποικιλότητα είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη χημική ποικιλότητα. Επειδή όμως, τα φυσικά προϊόντα αποτελούν μια μεγάλη πηγή χημικής ποικιλότητας, χρησιμεύουν σαν βάση για την παραγωγή σημαντικών φαρμάκων 1

Οι δύο τελευταίες δεκαετίες μπορούν να χαρακτηριστούν ως επανάσταση της μοριακής βιολογίας. Το «σπάσιμο» του γενετικού κώδικα και η δημιουργία μεθοδολογιών χαρακτηρισμού του γονιδιώματος έχουν οδηγήσει στην απομόνωση πολλών πρωτεϊνών είτε σε καθαρή μορφή είτε εκφρασμένων σε τροποποιημένα κύτταρα. Σήμερα, έχουμε την ικανότητα να εξαλείφουμε συγκεκριμένες πρωτεΐνες (knock out) σε ζώα ή σε κύτταρα και έπειτα να παρατηρούμε τις συνέπειες της έλλειψης της συγκεκριμένης πρωτεΐνης και τη συσχέτισή της με ασθένειες ή πιθανές θεραπείες. Με την ραγδαία ανάπτυξη τεχνικών καθώς και με την συνεχιζόμενη τεχνολογική έξαρση, οι ανάγκες των φαρμακοβιομηχανιών καθώς και των ερευνητικών κέντρων για τον έλεγχο νέων ουσιών είναι ιδιαιτέρως αυξημένες.

Από τα αρχαία ακόμη χρόνια, οι άνθρωποι εκμεταλλεύτηκαν τις φυσικές ουσίες μετατρέποντάς τις σε θεραπευτικά προϊόντα. Πολλές ουσίες από αυτές τις χρησιμοποιούμε ακόμη και σήμερα στα πλαίσια της παραδοσιακής ιατρικής. Πιο πρόσφατα, πολλοί αντιβιοτικοί, αντιμυκητοκτόνοι και αντικαρκινικοί παράγοντες έχουν απομονωθεί από πηγές βακτηρίων, φυτών, μυκήτων και ζώων. Ενώ συνεχώς προκύπτουν νέες τεχνικές συνδυαστικής χημείας καθώς και απεικονίσεις συνθετικών προϊόντων, η αναζήτηση για νέα φυσικά προϊόντα συνεχίζει να αποτελεί μια σημαντική πηγή δομικής ποικιλίας. Όλες οι ανεπτυγμένες φαρμακοβιομηχανίες απομονώνουν φυτικά, βακτηριακά και μυκητιακά εκχυλίσματα και πολλές φορές, τα φυσικά αυτά προϊόντα παρέχουν τις βασικές εκείνες δομές από τις οποίες θα προκύψουν έπειτα από χημική τροποποίηση οι κύριες μορφές φαρμάκων. Η ποικιλία της βιομάζας είναι σημαντική για την παροχή μελλοντικών δομικών στοιχείων που θα οδηγήσουν σε μελλοντικά φάρμακα.

Υπάρχει σήμερα μια τεράστια ποικιλία φυσικά απομονωμένων φαρμάκων που αποτελούν σημαντικές ιατρικές θεραπείες. Πολλά από αυτά έχουν χρησιμοποιηθεί σαν εργαλεία για να διευκρινιστούν μηχανισμοί δράσης και για να κατανοηθεί καλύτερα η βάση της φυσιολογίας και της ασθένειας. Παραδείγματα φαρμάκων που έχουν αξιοποιηθεί για πολλά χρόνια και είναι σημαντικά ακόμη και σήμερα είναι τα εξής: το digitalis (δακτυλίτιδα) για την αντιμετώπιση καρδιοπαθειών, η ασπιρίνη (απομονώνεται από τη σαλικυλίνη) για πόνο και φλεγμονές, η κινίνη για τη θεραπεία της ελονοσίας, η ατροπίνη και η σκοπολαμίνη (απομόνωση από το Atropa belladonna) ως αντι-χολινεργικοί παράγοντες και αναισθητικά, η μορφίνη, η εργοταμίνη και εργκονοβίνη (από το Claviceps purpurea, έναν παρασιτικό μύκητα) για τη θεραπεία της ημικρανίας, για την επιτάχυνση της γέννας αλλά και σαν παράγοντας επαγωγής έκτρωσης. Μερικά πιο πρόσφατα παραδείγματα περιλαμβάνουν αντικαρκινικούς παράγοντες, όπως η βινβλαστίνη και η βινκριστίνη από την κοινή μυρτιά, που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία της νόσου του Hodgkin, για τη λευκαιμία και τον καρκίνο τον όρχεων.

Στο μέλλον, τα φυσικά προϊόντα θα παραμείνουν μια σημαντική πηγή νέων φαρμάκων. Με τη βελτίωση των τεχνικών οργανικής σύνθεσης, της φυτικής, μυκητιακής και βακτηριακής καλλιέργειας καθώς και της βιο-μηχανικής, ολοένα και περισσότερες σύνθετες ενώσεις θα γίνουν διαθέσιμες για έλεγχο, αξιοποίηση και τροποποίηση. Από τα παραπάνω, είναι ξεκάθαρο ότι υπάρχουν ακόμη πολλά φυτά και μικροοργανισμοί οι οποίοι δεν έχουν ακόμη μελετηθεί αλλά μπορούν να δώσουν μια τεράστια ποικιλία κύριων δομών φαρμάκων. Η αναζήτηση νέων φυσικών ουσιών που θα αποτελέσουν βάση για την ανάπτυξη φαρμάκων αποτελεί ένα συναρπαστικό πεδίο έρευνας και αναμένεται να απασχολήσει ιδιαίτερα τους ερευνητές τα ερχόμενα χρόνια.

 

 

Μπορείτε να διαβάσετε και άλλα άρθρα του Satel στο μπλογκ του Earthsos «Planet Earth in danger»

Notes:

  1. Robert N. Young (1999). Importance of biodiversity to the modern pharmaceutical industry. Pure Appl. Chem., Vol. 71, No. 9, pp. 1655±1661

Σχολιάστε το άρθρο

Αφήστε ένα σχόλιο

Σας άρεσε το άρθρο; Πείτε μας τη γνώμη σας.