В ходе новаторского исследования ученые из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (ARS- USDA) переосмыслили значение корней промышленной конопли, открыв новые возможности для производителей этой культуры и новые направления в лечении онкологии у детей.
Хотя надземная часть растений Cannabis sativa L., или промышленной конопли, широко известна благодаря широкому спектру применения, включая производство волокна и зерна (в качестве источника белка и масла), корни остаются неиспользованными. Это объясняется тем, что до сих пор они не считались имеющими ценность.
Доктор Кори Браунштейн, химик-исследователь из Национального центра исследований использования сельскохозяйственной продукции в Пеории, штат Иллинойс, заметил странное вещество в своих анализах, изучая химический состав корней конопли. Заинтригованный этими результатами, Браунштейн возглавил группу исследователей, чтобы более подробно изучить и проанализировать это химическое вещество и определить его точную структуру.
Анализ показал, что вещество представляет собой несколько соединений (всего четыре), которые, согласно структурному моделированию, исследователи определили как неолигнаны — природные соединения со схожей структурой, образующиеся в ходе биологических процессов растения. Хотя молекулы со схожими свойствами были обнаружены и в других растениях, например, в шелковице, это первый случай выделения таких молекул из корней конопли.
Исследовательская группа потратила три года на выделение и очистку этих соединений — процесс, который они описали как «сложный и все более трудный». Ввиду потенциальной активности этих молекул, исследователи были полны решимости понять их природу и раскрыть всю историю их происхождения.
Команда также сотрудничала с учеными из Лаборатории детской онкологии Медицинского колледжа Университета Иллинойса в Пеории, где группа исследователей обнаружила, что эти молекулы проявляют умеренную активность в уничтожении клеток детского рака (цитотоксический эффект) в лабораторных условиях. Уточнение и понимание воздействия этой молекулы на детские онкологические заболевания откроет новые альтернативы для лечения рака у детей, не поддающегося существующим методам терапии.
«Мы считаем, что это событие открывает для производителей промышленной конопли потенциальный новый источник дохода от той части растения, которая ранее оставалась без внимания. В отличие от таких культур, как кукуруза или соя, которые имеют множество применений, конопля до сих пор имела ограниченное применение. Но если мы будем рассматривать коноплю как многоцелевую культуру, мы сможем расширить ее применение и рынок — бумага, зерно, волокно, а теперь, потенциально, и фармацевтические соединения из корней. Открытие этих соединений повышает ценность этого товара», — сказал Браунштейн.
Результаты исследования, опубликованные в рецензируемом журнале, впервые позволили выделить эти специфические неолигнаны из конопли и связать их с цитотоксическим действием на линии клеток детского рака.
Следующие шаги команды – масштабирование процесса экстракции соединений для проведения более крупных и контролируемых функциональных исследований. Они планируют изучить широкий спектр линий раковых клеток, чтобы более глубоко оценить терапевтический потенциал этих неолигнанов.
«Речь идёт об открытии новых возможностей, — подчеркнул Браунштейн. — Мы расширяем возможности использования всего растения промышленной конопли. Добавляя ценность корням, мы даём фермерам больше стабильности и больше причин инвестировать в эту перспективную культуру».
Источник: ARS- USDA. Автор: Марибель Алонсо.
На фото: корень конопли. Изображение предоставлено лабораторией генофонда конопли USDA PGRU - Тайлером Гордоном, Дэном Майерсом и Заком Стэнселлом.