Pod mikroskopom se grozdi igličastih kristalov zberejo skupaj in zasijejo belo pod naravno svetlobo.
Pred kratkim so novinarji časopisa Changjiang Daily bili priča ločitvi ene same spojine – kinsenozida – iz kitajskega zeliščnega zdravila Anoectochilus roxburghii v novem laboratoriju za zdravila na Fakulteti za farmacijo, Medicinski fakulteti Tongji, Univerzi za znanost in tehnologijo Huazhong. This ingredient determines the pharmacological activity of traditionalAnoectochilus roxburghii.
Stebrasti kristalni kinsenozid se zadržuje na dnu bučke. Fotografija Li Yongganga, poročevalca časopisa Changjiang Daily
Provinca Fujian, njena primarna pridelovalna regija, je leta 1990 divje Anoectochilus roxburghii uvrstila med ogrožene rastline. Dne 7. avgusta 2021 je bil divji Anoectochilus roxburghii vključen na kitajski nacionalni seznam zaščitenih divjih rastlin razreda II. Ta rastlina je v zadnjih dveh desetletjih doživela dramatične spremembe. V laboratoriju Medicinskega kolidža Tongji, Univerze za znanost in tehnologijo Huazhong, je ekipa profesorja Zhang Yonghuija 20 let predano raziskovala pri razvoju tablet kinsenozida, inovativnega kemičnega zdravila z majhnimi molekulami razreda 1. Izdelek je 28. julija letos pridobil nacionalno odobritev za prvo fazo kliničnih preskušanj in je tik pred začetkom prve faze preskušanj na ljudeh. Prej je bilo prenesenih 10 patentov, ki zajemajo izum in uporabo Anoectochilus roxburghii za preprečevanje in zdravljenje bolezni jeter, za mejnik v višini 240 milijonov RMB. Umetno gojeni Anoectochilus roxburghii vsebuje višje ravni kinsenozida, njegove glavne zdravilne učinkovine, kot divje sorte, kakovost pa se stalno izboljšuje. Z 2000-letno zgodovino kot zdravilno in užitno zelišče med domačini Fujiana je Anoectochilus roxburghii zdaj mogoče predelati v kemične farmacevtske izdelke, sodobna tradicionalna kitajska zdravila in homologne zeliščne surovine za zdravila in hrano.
Ekipa profesorja Zhang Yonghuija je prav tako uspešno vzpostavila pot kemične sinteze za kinsenozid, kar pomeni, da je kinsenozid mogoče proizvesti s kemično sintezo.
Konvergenca tradicionalne kitajske in zahodne medicine je dosežena z Anoectochilus roxburghii.
Profesor Zhang Yonghui. Fotografija Li Yongganga, poročevalca časopisa Changjiang Daily
2000 let ljudske uporabe - odkrivanje funkcionalne skrivnosti Anoectochilus Roxburghii v laboratoriju
Zhang Yonghui, rojen v kmečki družini, je leta 1991 diplomiral na srednji šoli Huanggang v provinci Hubei in bil sprejet na medicinsko univerzo Tongji (zdaj Tongji Medical College, Univerza za znanost in tehnologijo Huazhong) na smer farmacija.
Z vzponom naravnih farmacevtskih raziskav v sedemdesetih letih se je pojavila nova disciplina, imenovana naravna farmacevtska kemija. Med podiplomskim študijem se je Zhang specializiral na tem področju in sistematično obvladal široko paleto raziskovalnih metod in tehnik naravne farmacevtske kemije.
After earning his master’s degree in 2000, Zhang stayed on campus to conduct natural medicine research. "Kitajska zeliščna zdravila imajo večtisočletno zgodovino. V preteklosti nismo mogli razjasniti materialne osnove za terapevtske učinke večine zeliščnih zdravil; zdaj smo odločeni in samozavestni, da to ugotovimo," se spominja Zhang. Within a few months, he set Anoectochilus roxburghii as his research subject.
Anoectochilus roxburghii je orhideja iz rodu Anoectochilus, ki ima temno vijolično rdeče liste, pokrite z mrežami zlatih žil, kar je značilna in lepa lastnost. Raste v provincah Fujian, Tajvan in Yunnan na Kitajskem, pa tudi na Japonskem in v več državah jugovzhodne Azije.
Anoectochilus roxburghii, gojen v gozdu.
Novinarji so med 13. in 15. avgustom letos intervjuvali lokalne kmete zelišč v mestu Yong’an, prefektura Sanming, provinca Fujian. Kmetje so povedali: "Ptice menijo, da so listi Anoectochilus roxburghii ginseng, zato ga imenujemo tudi 'ptičji ginseng'. Z njim se hranijo tudi divje gorske živali. Naši predniki so to opazili že davno."
Domačini Fujiana pozdravljajo Anoectochilus roxburghii kot "kralja zelišč" z zgodovino ljudske uporabe, ki sega več kot 2000 let nazaj. Znan je kot univerzalno razstrupljevalno zdravilo: uporablja se pri otrocih pri febrilnih krčih, ugrizih strupene kače, lajšanju mačka, kroničnem kašlju pri starejših in telesni oslabelosti po porodu. V tradicionalnih kitajskih konceptih dobrega počutja so »notranja vročina« in »toksini« temeljni vzroki bolezni, zaradi česar sta čiščenje toplote in razstrupljanje glavni zdravstveni prioriteti.
Prav ta trajna ljudska zdravilna modrost, ki se je prenašala tisočletja, je navdihnila Zhanga, da je proučeval Anoectochilus roxburghii. "Vendar nihče ni sistematično analiziral njegove kemične sestave, tako da so bile natančne učinkovine, odgovorne za njegove učinke, neznane."
Leta 2004, ko je bil še predavatelj, je Zhang predložil projekt Nacionalne naravoslovne fundacije, osredotočen na Anoectochilus roxburghii, in pridobil 220.000 RMB sredstev za raziskave, s čimer se je uradno začelo raziskovanje te rastline.
During the summer vacation of 2004, Zhang led two graduate students to Zhangzhou City, Fujian Province to source Anoectochilus roxburghii. At that time, no artificial cultivation existed locally, only wild plants could be found. Ker pri dobaviteljih zdravilnih zelišč ni bilo na voljo zalog, je ekipa prepotovala gorska območja, da bi našla veterane zeliščarjev in kupila 3 kilograme posušenega Anoectochilus roxburghii za 33.000 RMB raziskovalnih sredstev.
V dveh letih je Zhang z ekstrakcijo, ločevanjem in čiščenjem izoliral več kot 10 spojin iz Anoectochilus roxburghii, med katerimi so prevladovali glikozidi. To je pomenilo prvo uspešno izolacijo kinsenozida iz Anoectochilus roxburghii, gojenega v Fujianu.
Posušen Anoectochilus roxburghiirazličnih sort za laboratorijsko testiranje. Fotografija Li Yongganga, poročevalca časopisa Changjiang Daily
Zhang in njegova ekipa sta izvedla poskuse na živalih na glavnih kategorijah spojin, ekstrahiranih iz Anoectochilus roxburghii, in potrdila, da je kinsenozid – namesto flavonoidov ali polisaharidov, kot so prej domnevali nekateri raziskovalci – glavna farmakološko aktivna sestavina zelišča.
Kinsenozid, ekstrahiran iz Anoectochilus roxburghii, je glikozidna spojina. Zhang je izjavil: "Kakovost Anoectochilus roxburghii ocenjujemo izključno po vsebnosti te ene spojine, kinsenozida."
Nadaljnje raziskave so prinašale nenehna presenečenja. Divji Anoectochilus roxburghii vsebuje več kot 10 % kinsenozida glede na maso, medtem ko imajo umetno gojene sorte še višje koncentracije – kar pomeni, da vsakih 100 gramov zelišča vsebuje vsaj 10 gramov kinsenozida. Such high content of a single active compound is extremely rare among Chinese herbal medicines; večina zdravilnih rastlin vsebuje manj kot 1 % posamezne učinkovine, znani paklitaksel pa predstavlja le 0,01 % lubja Taxusa.
Pri razvoju novih kemičnih zdravil raziskovalci običajno spremenijo izvirno molekularno strukturo obetavnih kandidatnih spojin, da povečajo učinkovitost ali zmanjšajo toksične stranske učinke. Vendar pa je Zhangova ekipa ugotovila, da naravna molekularna struktura kinsenozida zagotavlja optimalne terapevtske učinke in sploh ne zahteva nobenih strukturnih sprememb.
Vse zdravilne učinkovine nosijo potencialna tveganja toksičnosti, vendar so sistematični toksikološki testi dokazali, da je kinsenozid praktično nestrupen. "To je dragocen zaklad, ki so nam ga zapustili naši predniki."
Usmerjanje gojenja z laboratorijskimi podatki – oživljanje ogrožene rastline
Zgodaj zjutraj 14. avgusta, približno 60 kilometrov stran od mesta Yong'an, Sanming, sta 42-letni Su Bingzhang in njegova 72-letna mati rahljala zemljo pod nasadi moso bambusa. Septembra so nameravali pri nas presaditi 600.000 sadik Anoectochilus roxburghii.
To območje leži na razcepih gorovja Wuyi na nadmorski višini več kot 500 metrov, prekrito z bujnimi krošnjami moso bambusa. Tanka sončna svetloba se filtrira skozi bambusove liste na rdečo prst. "Anoectochilus roxburghii ne zdrži neposredne sončne svetlobe. V naravnem okolju raste pod gozdovi, z visokimi drevesi in bambusom, ki delujejo kot njegova senca," je pojasnil Shen Shaorong, ustanovitelj Yong'an Huangnijia Co., Ltd., ki je spremljal novinarje na goro.
Su Bingzhang (skrajno zadaj) in kmetje nosijo požeti Anoectochilus roxburghii po gori. Prispeval Su Bingzhang
Shen Shaorong, domačin Hakka, je leta 2005 začel raziskovati tehnike umetne vzreje in gojenja Anoectochilus roxburghii. Spomladi 2013 je Zhang s svojimi študenti odpotoval v Huangnijia Co., Ltd. v Yong'anu, da bi pridobil surovo Anoectochilus roxburghii za laboratorijske raziskave. Takrat je bila Zhangova naslednja raziskovalna faza namenjena odkrivanju terapevtskih prednosti kinsenozida za pospeševanje razvoja novih zdravil, medtem ko je Shen že obvladal tehnologije razmnoževanja sadik tkivne kulture, podgozdnih in rastlinjakih.
Po tem terenskem izletu v Yong'an je večina surovega Anoectochilus roxburghii, ki se uporablja v Zhangovem laboratoriju, dobavila Shenova plantaža. Shen je tudi začel pošiljati vzorce rastlin v Zhangov laboratorij za testiranje, da bi vodil izbiro semen in optimizacijo gojenja.
V intervjuju 14. avgusta letos se je Shen spomnil: "Takrat mi je povedal, da je potrdil, da ima Anoectochilus roxburghii hipoglikemične učinke skoraj brez toksičnih stranskih učinkov. Ta en sam stavek me je motiviral, da nadaljujem z raziskovanjem umetnega gojenja do danes."
Trenutno Shen upravlja 3200 mu nasad Anoectochilus roxburghii po modelu "podjetje + kmet". Vsaka mu daje 220 kilogramov svežih listov, predelanih v 22 kilogramov posušenih zelišč s sušenjem pri nizki temperaturi, ki se prodajajo po 5800 RMB na kilogram.
»Pred presajanjem sadik zemljo zdrobimo v drobne delce, tako kot pripravljamo gredice za zelenjavo,« je povedal Su Bingzhang, ki skrbno skrbi za svoj 100 mu bambusov gozd. "Brez gojenja Anoectochilus roxburghii bi bila ta gorska dežela pusta." Osončeni kmet se je pošteno nasmehnil. Su se je pred desetletjem po migrantskem delu vrnil v svoje domače mesto, da bi gojil citruse, riž, moso bambus in Anoectochilus roxburghii. Zelišče zdaj prispeva polovico njegovega celotnega letnega prihodka.
Kmetje pregledujejo sadike Anoectochilus roxburghii v steklenicah na gori Jiaoyu, Lincang, Yunnan. Prispeval Chen Ling
Su nima podatkov o tem, koliko njegovega gojenega Anoectochilus roxburghii je bilo v zadnjem desetletju dostavljeno v Zhangov laboratorij. Wang Yafen, raziskovalec v Laboratoriju za nova zdravila medicinske fakultete Tongji, Univerze za znanost in tehnologijo Huazhong, je opazil jasen trend: ravni kinsenozidov v umetno gojenih vzorcih Anoectochilus roxburghii, poslanih v testiranje, še naprej naraščajo, z doslednimi izboljšavami kakovosti iz leta v leto.
In Fujian, where Anoectochilus roxburghii is honored as the “King of Herbs”, locals lacked scientific standards to judge premium quality. They believed wild herbs, similar to ginseng, gain better quality with longer growth cycles. Takrat je lokalna tržna cena odražala to napačno prepričanje: dveletni cvetoči Anoectochilus roxburghii se je prodajal za 2000 RMB na jin, medtem ko so enoletne cvetoče zaloge dosegle 1000 RMB na jin.
Zhangovi laboratorijski podatki so ovrgli to tisočletja staro ljudsko prepričanje. Testi so pokazali, da cvetoči Anoectochilus roxburghii vsebuje veliko manj kinsenozida kot necvetoče rastline in daljši cikli gojenja ne pomenijo večje moči.
Obstaja več sort Anoectochilus roxburghii, ki so razvrščene glede na obliko listov: vrste z okroglimi listi, s koničastimi listi, z velikimi listi in s tankimi listi. Z uporabo testnih protokolov, ki jih je sam razvil, je Zhang potrdil, da listi vsebujejo najvišjo koncentracijo kinsenozida. Ko so te ugotovitve delili s pridelovalci, so sorte z velikimi listi hitro postale glavna gojena sorta.
Kmetje žanjejo Anoectochilus roxburghii na gori Jiaoyu, Lincang, Yunnan. Prispeval Chen Ling
Skoraj 1800 kilometrov stran od mesta Yong'an v Fujianu raste 40 mu cvetočega Anoectochilus roxburghii na gori Jiaoyu v Lincangu v provinci Yunnan. Chen Ling, vodja Yunnan Shanyuan Biotechnology Development Co., Ltd., je pojasnil, da je profesor Yu Longjiang z Univerze za znanost in tehnologijo Huazhong leta 2017 uvedel gojenje Anoectochilus roxburghii kot projekt zmanjševanja revščine v Yunnanu, pri čemer je lokalne kmete učil o tehnikah umetne pridelave. Profesor Zhang Yonghui zdaj pomaga pri pripravi Yunnanovega lokalnega standarda varnosti hrane za Anoectochilus roxburghii, medtem ko je bil lokalni standard varnosti hrane province Fujian za Anoectochilus roxburghii, oblikovan pod njegovim tehničnim vodstvom po petih letih raziskav, uradno izdan in uveden junija 2022. Vse več kmetov se je pridružilo Anoectochilus roxburghii gojenje.
Glede na nepopolne statistične podatke, ki jih je delil Zhang, gojenje Anoectochilus roxburghii po vsej državi pokriva več kot 100.000 mu z letno vrednostjo industrijske proizvodnje 20 milijard RMB. Nekoč ogrožena divja rastlina, Anoectochilus roxburghii je bila revitalizirana s podporo sodobne znanosti in tehnologije, ki nenehno koristi človeštvu.
20 let neomajne raziskave – zaupanje, zakoreninjeno v ljudski medicinski praksi
Domačini Anoectochilus roxburghii večinoma uživajo tako, da ga skuhajo v prevretke ali skuhajo zeliščni čaj. Zgodovinski dokumenti poročajo o njegovih hipoglikemičnih učinkih in zniževanju lipidov.
Zhangov prvi raziskovalni cilj je bila regulacija glukoze v krvi. Poskusi na živalih so pokazali, da ima kinsenozid zmerno hipoglikemično aktivnost, vendar šibkejšo od metformina, klasičnega zdravila proti sladkorni bolezni. Zhang je pojasnil, da so ravni glukoze v krvi pri modelnih živalih dosegle 30 mmol/L; metformin je znižal ravni na približno 7 mmol/L, medtem ko je kinsenozid znižal glukozo le na okoli 10 mmol/L. Za razvoj inovativnih kemičnih zdravil morajo kandidatne spojine preseči obstoječe farmacevtske izdelke, da imajo klinično vrednost, zato je smer raziskovanja hipoglikemije zastala.
Zhangova druga raziskovalna usmeritev je bila regulacija lipidov. Leta ponavljajočih se preskušanj so potrdila, da je učinkovitost kinsenozida pri zniževanju lipidov nižja od učinkovitosti statinov, kar pomeni še eno veliko oviro za ekipo za odkrivanje zdravil.
Profesor Zhang Yonghui (skrajno desno) pregleduje potek preskušanja v laboratoriju. Fotografija Li Yongganga, poročevalca časopisa Changjiang Daily
"Kopaj globlje." Kadarkoli so člani ekipe naleteli na težave, je Zhang uporabil to mantro, da bi jih spodbudil, naj ne spregledajo subtilnih namigov, skritih v eksperimentalnih podatkih.
Ti dve zastali raziskovalni smeri sta pozneje razkrili bistvena spoznanja: medtem ko se kinsenozid ne more kosati s samostojno hipoglikemično močjo metformina ali izolirano močjo statinov pri zniževanju lipidov, njegovi dvojni regulatorni učinki tako na glukozo v krvi kot na lipide v krvi zagotavljajo obsežne presnovne koristi, ki jih nobeno posamezno farmacevtsko sredstvo ne more primerjati.
"Starodavna ljudska modrost, ki je vgrajena v Anoectochilus roxburghii kot kitajsko zeliščno zdravilo, zagotavlja nove preboje, ki čakajo na odkritje," je izjavil Zhang. Na podlagi ljudskega izročila uporabe zelišča za lajšanje mačka in zaščito jeter se je njegova ekipa usmerila k raziskavam hepatoprotektivnih mehanizmov kinsenozida.
Zhangov laboratorij je vzpostavil šest različnih modelov živalskih poškodb jeter za pospešeno raziskovanje: alkoholna poškodba jeter, poškodba jeter zaradi zdravil, holestatska poškodba jeter, poškodba jeter zaradi sevanja, nealkoholni steatohepatitis in fibroza jeter.
Da bi pospešil napredek raziskav, si je Zhang sam dajal poskusne odmerke, da bi preizkusil razpolovno dobo spojine. Preskusi so potrdili, da doseže kinsenozid največjo koncentracijo v krvi dve uri po dajanju tako pri živalskih modelih kot pri ljudeh.
PProfesor Zhang Yonghui (skrajno desno) pregleduje napredek preskušanja v laboratoriju. Fotografija Li Yongganga, poročevalca časopisa Changjiang Daily
“At our busiest stage, I lived on campus without returning home for two months,” Wang Yafen, one of Zhang’s students, recalled. She described the entire research team as relentless workers who required reminders to rest. Uradni delovni čas je bil od ponedeljka do sobote, vendar je bil laboratorij večino nedelj nabito poln, saj so raziskovalne seje čez noč običajne.
Obsežno eksperimentalno delo je hitro prineslo preboje. V sodelovanju s profesorjem Xiangom Mingom s Fakultete za farmacijo je Zhangova ekipa identificirala terapevtsko učinkovitost kinsenozida proti eksperimentalnemu avtoimunskemu hepatitisu, skupaj z njegovo edinstveno antifibrotično aktivnostjo jeter. "Nobeno novo farmacevtsko zdravilo za jetrno fibrozo še ni pridobilo dovoljenja za globalno trženje. Če bo naša raziskava uspešna, bomo morda razvili zdravljenje, s katerim bomo lahko zaustavili napredovanje od hepatitisa do ciroze in raka jeter," je pojasnil Zhang. Kinsenozid kaže močne zaščitne učinke pri vseh šestih testiranih modelih poškodb jeter: alkoholna, z zdravili povzročena holestatska, z sevanjem povezana, brezalkoholna maščobna bolezen jeter in fibroza jeter.
The hepatoprotection research stream delivered transformative results. V začetku tega avgusta je 10 patentov, ki izhajajo iz raziskav Anoectochilus roxburghii, zaključilo prenos tehnologije, tablete kinsenozida – razvite kot kemično zdravilo z majhnimi molekulami – pa so pridobile odobritev prve faze kliničnega preskušanja, ki jo je izdala Nacionalna uprava za medicinske izdelke.
Profesor Zhang Yonghui pregleduje napredek preskušanja v laboratoriju. Fotografija Li Yongganga, poročevalca časopisa Changjiang Daily
Zhang je 20 zaporednih let vodil svojo ekipo pri neomajni predani raziskavi Anoectochilus roxburghii. Svoji dve desetletji vztrajnosti in zaupanja pripisuje dvema stebroma: neprekinjeni 2000-letni ljudski medicinski dediščini Anoectochilus roxburghii in trajni nacionalni podpori za financiranje raziskav.
Poleg začetne podpore nacionalne naravoslovne fundacije je projekt Anoectochilus roxburghii leta 2010 prejel podporo nacionalnega velikega posebnega projekta za znanost in tehnologijo ustvarjanja novih zdravil, leta 2013 pa nacionalnega visokotehnološkega raziskovalnega in razvojnega programa 863, poleg znatnih finančnih sredstev province Hubei, občinske vlade Wuhan in univerze za znanost in tehnologijo Huazhong.
Zhangova ekipa je tudi v celoti vzpostavila izvedljivo pot kemične sinteze za kinsenozid. "Ta preboj premosti razkorak med tradicionalno kitajsko medicino in zahodno farmacevtsko kemijo."
Zhang je pojasnil, da ekstrahirani kinsenozid doseže čistost, ki presega 99,5 %, kar ga usposobi za razvoj bodisi kot kemično zdravilo ali sodobno tradicionalno kitajsko zdravilo. Tablete kinsenozida, ki napredujejo v kliničnih preskušanjih kot kemično zdravilo, vsebujejo 99,5 % čistega kinsenozida. Njegova ekipa prav tako razvija inovativna zdravila TCM razreda 1 in formulacije zdrave hrane z uporabo standardiziranih aktivnih frakcij, izoliranih iz Anoectochilus roxburghii. "Popolnoma smo prepričani, da bodo ti izdelki dosegli bolnike v najzgodnejšem možnem času." Ko je slišal novico, da bodo tablete kinsenozida vstopile v klinična preskušanja, je Shen Shaorong izrazil globoko navdušenje: "Na ta mejnik smo čakali celo desetletje."
During multiple interviews, Zhang repeatedly referenced Tu Youyou and artemisinin. "Izjemne zdravilne spojine spremenijo rezultate zdravstvenega varstva - eno zdravilo lahko celo izkorenini celotno bolezen, tako kot je artemisinin odpravil malarijo kot glavno globalno grožnjo. Če mi bo uspelo v življenju razviti eno ali dve zdravilni novi farmacevtski učinkovini, bom svojo kariero smatral za zaključeno."
Novinarji: Yang Jiafeng, Tian Qiping, Changjiang Daily
Dopisnik: Wang Xiaoxiao
Opomba urednika
