Pod mikroskopem skupiska kryształów w kształcie igieł gromadzą się i świecą na biało w naturalnym świetle.
Niedawno reporterzy „Changjiang Daily” byli świadkami wydzielenia pojedynczego związku – kinsenozydu – z chińskiego leku ziołowego Anoectochilus roxburghii w nowym laboratorium leków w Szkole Farmacji Tongji Medical College na Uniwersytecie Naukowo-Technologicznym w Huazhong. Składnik ten decyduje o działaniu farmakologicznym tradycyjnegoAnoectochilus roxburghii.
Kolumnowy krystaliczny kinsenozyd pozostaje na dnie kolby. Zdjęcie: Li Yonggang, reporter Changjiang Daily
Dziki Anoectochilus roxburghii został wpisany na listę zagrożonych roślin przez prowincję Fujian, jej główny region produkcyjny, w 1990 r. 7 sierpnia 2021 r. dziki Anoectochilus roxburghii został wpisany na chińską Krajową Listę Dzikich Roślin Chronionych Klasy II. Roślina ta przeszła dramatyczne zmiany w ciągu ostatnich dwóch dekad. W laboratorium Tongji Medical College na Uniwersytecie Naukowo-Technologicznym w Huazhong zespół profesora Zhanga Yonghui spędził 20 lat wyspecjalizowanych badań nad opracowaniem tabletek kinsenozydu, innowacyjnego małocząsteczkowego leku chemicznego klasy 1. Produkt uzyskał krajową zgodę na badania kliniczne I fazy 28 lipca br. i wkrótce rozpocznie się I faza badań na ludziach. Wcześniej przekazano 10 patentów obejmujących wynalazek i zastosowanie Anoectochilus roxburghii w profilaktyce i leczeniu chorób wątroby w zamian za kwotę milową w wysokości 240 milionów RMB. Sztucznie uprawiany Anoectochilus roxburghii zawiera wyższy poziom kinsenozydu, jego głównego leczniczego składnika aktywnego, niż dzikie odmiany, a jego jakość stale się poprawia. Dzięki 2000-letniej historii jako zioło lecznicze i jadalne wśród mieszkańców Fujian, Anoectochilus roxburghii można obecnie przetwarzać na chemiczne farmaceutyki, nowoczesne tradycyjne chińskie leki i homologiczne surowce ziołowe leczniczo-żywnościowe.
Zespołowi profesora Zhanga Yonghui udało się również ustalić metodę syntezy chemicznej kinsenozydu, co oznacza, że kinsenozyd można wytwarzać w drodze syntezy chemicznej.
Konwergencja tradycyjnej medycyny chińskiej i zachodniej jest realizowana poprzez Anoectochilus roxburghii.
Profesor Zhang Yonghui. Zdjęcie: Li Yonggang, reporter Changjiang Daily
2000 lat użytkowania ludowego — odkrywanie funkcjonalnego sekretu Anoectochilus Roxburghii w laboratorium
Urodzony w rodzinie rolniczej Zhang Yonghui ukończył szkołę średnią Huanggang w prowincji Hubei w 1991 r. i został przyjęty na Uniwersytet Medyczny Tongji (obecnie Tongji Medical College, Uniwersytet Nauki i Technologii w Huazhong) na kierunku farmacja.
Wraz z rozwojem badań nad farmaceutyką naturalną w latach 70. XX wieku pojawiła się nowa dyscyplina zwana naturalną chemią farmaceutyczną. Podczas studiów podyplomowych Zhang specjalizował się w tej dziedzinie i systematycznie opanowywał szeroki wachlarz metod i technik badawczych z zakresu naturalnej chemii farmaceutycznej.
Po uzyskaniu tytułu magistra w 2000 r. Zhang pozostał na kampusie, aby prowadzić badania nad medycyną naturalną. "Historia chińskich leków ziołowych sięga tysięcy lat. W przeszłości nie mogliśmy wyjaśnić materialnych podstaw działania terapeutycznego większości leków ziołowych; teraz mamy determinację i pewność, aby to rozgryźć" - wspomina Zhang. W ciągu kilku miesięcy jako obiekt badań wyznaczył Anoectochilus roxburghii.
Anoectochilus roxburghii to storczyk z rodzaju Anoectochilus, charakteryzujący się ciemnofioletowo-czerwonymi liśćmi pokrytymi siecią złotych żyłek, co jest charakterystyczną i piękną cechą. Rośnie w prowincjach Fujian, Tajwan i Yunnan w Chinach, a także w Japonii i kilku krajach Azji Południowo-Wschodniej.
Uprawiany w lesie Anoectochilus roxburghii.
Reporterzy przeprowadzili wywiady z lokalnymi plantatorami ziół w Yong’an City w prefekturze Sanming w prowincji Fujian w dniach 13–15 sierpnia tego roku. Rolnicy powiedzieli: "Ptaki uważają liście Anoectochilus roxburghii za żeń-szeń, dlatego nazywamy go również" ptasim żeń-szeniem. Żywią się nim także dzikie zwierzęta górskie. Nasi przodkowie zaobserwowali to dawno temu. "
Mieszkańcy Fujian nazywają Anoectochilus roxburghii „królem ziół”, a tradycja ludowa sięga ponad 2000 lat wstecz. Jest znany jako uniwersalny środek detoksykujący: stosowany w przypadku drgawek gorączkowych u dzieci, ukąszeń jadowitych węży, łagodzenia kaca, przewlekłego kaszlu u osób starszych i osłabienia fizycznego po porodzie. W tradycyjnych chińskich koncepcjach dobrego samopoczucia „wewnętrzne ciepło” i „toksyny” są pierwotnymi przyczynami chorób, co sprawia, że usuwanie ciepła i detoksykacja są głównymi priorytetami zdrowotnymi.
To właśnie ta niezmienna ludowa mądrość medyczna przekazywana przez tysiące lat zainspirowała Zhanga do zbadania Anoectochilus roxburghii. „Jednak nikt nie analizował systematycznie jego składu chemicznego, pozostawiając niezidentyfikowane składniki aktywne odpowiedzialne za jego działanie”.
W 2004 roku, będąc jeszcze wykładowcą, Zhang przedstawił projekt Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych skupiający się na Anoectochilus roxburghii i uzyskał 220 000 RMB na badania, oficjalnie rozpoczynając badania nad ziołem.
Podczas letnich wakacji 2004 roku Zhang zabrał dwóch absolwentów do miasta Zhangzhou w prowincji Fujian, aby pozyskać Anoectochilus roxburghii. Nie istniała wówczas lokalnie żadna sztuczna uprawa, można było spotkać jedynie dzikie rośliny. Ponieważ u dostawców ziół leczniczych nie było zapasów, zespół przemierzał tereny górskie w poszukiwaniu doświadczonych zielarzy i kupił 3 kilogramy suszonego Anoectochilus roxburghii za 33 000 RMB funduszy na badania.
W ciągu dwóch lat, poprzez ekstrakcję, separację i oczyszczanie, Zhang wyizolował ponad 10 związków z Anoectochilus roxburghii, w których dominują glikozydy. Oznaczało to pierwszą udaną izolację kinsenozydu z Anoectochilus roxburghii uprawianego w Fujian.
Suszony Anoectochilus roxburghiiróżnych odmian do badań laboratoryjnych. Zdjęcie: Li Yonggang, reporter Changjiang Daily
Zhang i jego zespół przeprowadzili eksperymenty na zwierzętach na głównych kategoriach związków ekstrahowanych z Anoectochilus roxburghii, potwierdzając, że głównym farmakologicznie aktywnym składnikiem zioła jest kinsenozyd – a nie flawonoidy czy polisacharydy, jak wcześniej zakładali niektórzy badacze.
Kinsenozyd ekstrahowany z Anoectochilus roxburghii jest związkiem glikozydowym. Zhang stwierdził: „Jakość Anoectochilus roxburghii ocenia się wyłącznie na podstawie zawartości tego pojedynczego związku, kinsenozydu”.
Dalsze badania przynosiły ciągłe niespodzianki. Dziki Anoectochilus roxburghii zawiera wagowo ponad 10% kinsenozydu, podczas gdy sztucznie uprawiane odmiany mają jeszcze wyższe stężenia – co oznacza, że każde 100 gramów zioła zawiera co najmniej 10 gramów kinsenozydu. Tak wysoka zawartość pojedynczej substancji czynnej jest niezwykle rzadka wśród chińskich leków ziołowych; większość roślin leczniczych zawiera mniej niż 1% pojedynczego składnika aktywnego, a dobrze znany paklitaksel stanowi zaledwie 0,01% kory Taxus.
Opracowując nowe leki chemiczne, badacze zwykle modyfikują pierwotną strukturę molekularną obiecujących związków kandydujących, aby zwiększyć skuteczność lub zmniejszyć toksyczne skutki uboczne. Jednakże zespół Zhanga odkrył, że natywna struktura molekularna kinsenozydu zapewnia optymalne efekty terapeutyczne i nie wymaga żadnych modyfikacji strukturalnych.
Wszystkie substancje lecznicze niosą ze sobą potencjalne ryzyko toksyczności, jednak systematyczne badania toksykologiczne wykazały, że kinsenozyd jest praktycznie nietoksyczny. „To cenny skarb, który pozostawili nam nasi przodkowie”.
Wskazówki dotyczące uprawy na podstawie danych laboratoryjnych — rewitalizacja zagrożonej rośliny
Wczesnym rankiem 14 sierpnia, około 60 kilometrów od miasta Yong’an w Sanming, 42-letni Su Bingzhang i jego 72-letnia matka spulchnili ziemię pod gajami bambusowymi Moso. Planowali przesadzić tu we wrześniu 600 000 sadzonek Anoectochilus roxburghii.
Obszar ten położony jest na odgałęzieniach gór Wuyi na wysokości ponad 500 metrów, pokryty bujnymi baldachimami bambusa Moso. Cienkie światło słoneczne przenika przez liście bambusa na czerwoną glebę. „Anoectochilus roxburghii nie wytrzymuje bezpośredniego światła słonecznego. W naturalnym środowisku rośnie pod lasami, a jego cień stanowią wysokie drzewa i bambusy” – wyjaśnił Shen Shaorong, założyciel Yong’an Huangnijia Co., Ltd., który towarzyszył reporterom w górach.
Su Bingzhang (najbardziej z tyłu) i rolnicy niosą zebrane Anoectochilus roxburghii w dół góry. Dodatek: Su Bingzhang
Pochodzący z Hakki Shen Shaorong rozpoczął badania nad technikami sztucznej hodowli i uprawy Anoectochilus roxburghii w 2005 r. Wiosną 2013 r. Zhang udał się ze swoimi uczniami do Huangnijia Co., Ltd. w Yong’an, aby pozyskać surowy Anoectochilus roxburghii do badań laboratoryjnych. W tym czasie następna faza badań Zhanga miała na celu identyfikację terapeutycznych mocnych stron kinsenozydu w celu przyspieszenia opracowywania nowych leków, podczas gdy Shen opanował już technologie rozmnażania sadzonek w kulturach tkankowych oraz sadzenia w lasach i szklarniach.
Po tej wycieczce do Yong’an większość surowego Anoectochilus roxburghii użytego w laboratorium Zhanga została dostarczona z plantacji Shena. Shen zaczął także wysyłać próbki roślin do laboratorium Zhanga w celu przetestowania, aby pomóc w wyborze nasion i optymalizacji uprawy.
W wywiadzie udzielonym 14 sierpnia tego roku Shen wspomina: "Powiedział mi wtedy, że potwierdził, że Anoectochilus roxburghii wywiera działanie hipoglikemiczne i prawie nie powoduje toksycznych skutków ubocznych. To jedno zdanie zmotywowało mnie do kontynuowania badań nad sztuczną uprawą do dziś."
Obecnie Shen prowadzi plantację Anoectochilus roxburghii o powierzchni 3200 mu w modelu „firma + rolnik”. Z każdego mu uzyskuje się 220 kilogramów świeżych liści, przetworzonych na 22 kilogramy suszonego zioła poprzez suszenie w niskiej temperaturze, sprzedawanego po 5800 RMB za kilogram.
„Przed przesadzeniem sadzonek miażdżymy glebę na drobne cząstki, tak jak przygotowujemy rozsadniki warzyw” – powiedział Su Bingzhang, który starannie pielęgnuje swój bambusowy las o powierzchni 100 mu. „Bez uprawy Anoectochilus roxburghii ta górska kraina byłaby jałowa”. Opalony słońcem rolnik uśmiechnął się szczerze. Su wrócił do swojego rodzinnego miasta dziesięć lat temu po pracy imigrantów przy uprawie cytrusów, ryżu, bambusa moso i Anoectochilus roxburghii. Zioło zapewnia obecnie połowę jego całkowitego rocznego dochodu.
Rolnicy sprawdzają sadzonki butelkowe Anoectochilus roxburghii na górze Jiaoyu w Lincang w prowincji Yunnan. Nadesłane przez Chen Linga
Su nie ma żadnych zapisów, ile jego upraw Anoectochilus roxburghii dostarczono do laboratorium Zhanga w ciągu ostatniej dekady. Wang Yafen, badacz w New Drug Laboratory w Tongji Medical College na Uniwersytecie Naukowo-Technologicznym w Huazhong, zauważył wyraźną tendencję: poziom kinsenozydów w sztucznie uprawianych próbkach Anoectochilus roxburghii wysyłanych do testów stale rośnie, przy stałej poprawie jakości z roku na rok.
W Fujianie, gdzie Anoectochilus roxburghii jest uhonorowany tytułem „Króla Ziół”, mieszkańcom brakowało naukowych standardów, aby ocenić jakość premium. Wierzyli, że dzikie zioła, podobne do żeń-szenia, zyskują lepszą jakość wraz z dłuższymi cyklami wzrostu. W tamtym czasie cena na lokalnym rynku odzwierciedlała to błędne przekonanie: dwuletnie kwitnące Anoectochilus roxburghii sprzedawano po 2000 RMB za jina, podczas gdy jednoroczne kwitnące okazy kupowano po 1000 RMB za jina.
Dane laboratoryjne Zhanga obaliły to tysiącletnie przekonanie ludowe. Testy wykazały, że kwitnący Anoectochilus roxburghii zawiera znacznie mniej kinsenozydu niż rośliny niekwitnące, a dłuższe cykle uprawy nie oznaczają większej siły działania.
Istnieje wiele odmian Anoectochilus roxburghii, podzielonych na kategorie według kształtu liścia: odmiany o liściach okrągłolistnych, szpiczastych, wielkolistnych i cienkolistnych. Korzystając z samodzielnie opracowanych protokołów testowych, Zhang potwierdził, że liście zawierają najwyższe stężenie kinsenozydu. Po podzieleniu się tymi odkryciami z hodowcami, odmiany o dużych liściach szybko stały się głównym nurtem uprawnym.
Rolnicy zbierają Anoectochilus roxburghii na górze Jiaoyu w Lincang w prowincji Yunnan. Nadesłane przez Chen Linga
Prawie 1800 kilometrów od miasta Yong’an w prowincji Fujian, na górze Jiaoyu w Lincang w prowincji Yunnan rośnie 40 mu kwitnącego Anoectochilus roxburghii. Chen Ling, szef Yunnan Shanyuan Biotechnology Development Co., Ltd., wyjaśnił, że profesor Yu Longjiang z Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego w Huazhong wprowadził uprawę Anoectochilus roxburghii w ramach projektu walki z ubóstwem w Yunnan już w 2017 r., szkoląc lokalnych rolników w zakresie technik sztucznej uprawy. Profesor Zhang Yonghui pomaga obecnie w opracowywaniu lokalnego standardu bezpieczeństwa żywności dla Anoectochilus roxburghii w prowincji Yunnan, natomiast lokalny standard bezpieczeństwa żywności dla Anoectochilus roxburghii prowincji Fujian, opracowany pod jego technicznymi wskazówkami po pięciu latach badań, został oficjalnie wydany i wdrożony w czerwcu 2022 r. Coraz większa liczba rolników dołączyła do uprawy Anoectochilus roxburghii.
Według niepełnych statystyk udostępnionych przez Zhanga, ogólnokrajowa uprawa Anoectochilus roxburghii obejmuje ponad 100 000 mu, a roczna wartość produkcji przemysłowej wynosi 20 miliardów RMB. Niegdyś zagrożona dzika roślina, Anoectochilus roxburghii została zrewitalizowana przy wsparciu nowoczesnej nauki i technologii, stale przynosząc korzyści ludzkości.
20 lat nieustannych badań — zaufanie zakorzenione w ludowej praktyce lekarskiej
Miejscowi spożywają głównie Anoectochilus roxburghii, gotując go na wywary lub parząc herbatę ziołową. Dokumenty historyczne odnotowują jego działanie hipoglikemizujące i obniżające poziom lipidów.
Pierwszym celem badawczym Zhanga była regulacja poziomu glukozy we krwi. Doświadczenia na zwierzętach wykazały, że kinsenozyd zapewnia umiarkowane działanie hipoglikemiczne, jednak słabsze niż metformina, klasyczny lek przeciwcukrzycowy. Zhang wyjaśnił, że poziom glukozy we krwi u zwierząt modelowych osiągnął 30 mmol/l; metformina obniżyła poziom glukozy do około 7 mmol/l, podczas gdy kinsenozyd obniżyła poziom glukozy jedynie do około 10 mmol/l. Aby móc opracować innowacyjne leki chemiczne, związki kandydujące muszą przewyższać istniejące leki, aby miały wartość kliniczną, dlatego kierunek badań nad hipoglikemią utknął w martwym punkcie.
Drugim przedmiotem badań Zhanga była regulacja lipidów. Lata powtarzanych badań potwierdziły, że skuteczność kinsenozydu w obniżaniu poziomu lipidów jest niższa niż w przypadku leków statynowych, co oznaczało kolejną poważną porażkę dla zespołu odkrywającego leki.
Profesor Zhang Yonghui (z prawej strony) przegląda postępy badań w laboratorium. Zdjęcie: Li Yonggang, reporter Changjiang Daily
„Kopiuj głębiej”. Ilekroć członkowie zespołu napotykali trudności, Zhang używał tej mantry, aby zachęcić ich, aby nie przeoczali subtelnych wskazówek ukrytych w danych eksperymentalnych.
Te dwa zablokowane kierunki badań ujawniły później istotne spostrzeżenia: chociaż kinsenozyd nie jest w stanie dorównać samodzielnej sile hipoglikemicznej metforminy ani izolowanej sile obniżającej stężenie lipidów statyn, jego podwójny wpływ regulacyjny zarówno na poziom glukozy, jak i lipidów we krwi zapewnia kompleksowe korzyści metaboliczne nieporównywalne z żadnym pojedynczym środkiem farmaceutycznym.
„Starożytna mądrość ludowa zakorzeniona w Anoectochilus roxburghii jako chińskim leku ziołowym gwarantuje nowe przełomy czekające na odkrycie” – stwierdził Zhang. Opierając się na ludowych tradycjach stosowania tego zioła w celu łagodzenia kaca i ochrony wątroby, jego zespół skupił się na badaniach nad mechanizmami chroniącymi wątrobę kinsenozydu.
W laboratorium Zhanga ustalono sześć różnych modeli uszkodzenia wątroby u zwierząt do celów przyspieszonych badań: uszkodzenie wątroby po alkoholu, uszkodzenie wątroby po lekach, uszkodzenie wątroby cholestatyczne, uszkodzenie wątroby po napromienianiu, niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby i zwłóknienie wątroby.
Aby przyspieszyć postęp badań, Zhang samodzielnie podawał dawki eksperymentalne w celu sprawdzenia okresu półtrwania związku. Badania potwierdziły, że kinsenozyd osiąga maksymalne stężenie we krwi dwie godziny po podaniu, zarówno w modelach zwierzęcych, jak i u ludzi.
Professor Zhang Yonghui (skrajnie z prawej) przegląda postępy prób w laboratorium. Zdjęcie: Li Yonggang, reporter Changjiang Daily
„Na najbardziej pracowitym etapie mieszkałem na terenie kampusu bez powrotu do domu przez dwa miesiące” – wspomina Wang Yafen, jeden z uczniów Zhanga. Opisała cały zespół badawczy jako nieustępliwych pracowników, którym trzeba przypominać o odpoczynku. Oficjalne godziny pracy obowiązywały od poniedziałku do soboty, choć w większość niedziel laboratorium było pełne, a nocne sesje badawcze były na porządku dziennym.
Kompleksowe prace eksperymentalne szybko przyniosły przełomy. Współpracując z profesorem Xiang Mingiem ze Szkoły Farmacji, zespół Zhanga zidentyfikował skuteczność terapeutyczną kinsenozydu w eksperymentalnym autoimmunologicznym zapaleniu wątroby, wraz z jego wyjątkową aktywnością przeciwzwłóknieniową wątroby. "Żaden nowy lek farmaceutyczny na zwłóknienie wątroby nie uzyskał jeszcze akceptacji na światowym rynku. Jeśli nasze badania się powiodą, być może będziemy w stanie opracować lek zdolny do zatrzymania rozwoju zapalenia wątroby do marskości i raka wątroby" - wyjaśnił Zhang. Kinsenozyd wykazuje silne działanie ochronne we wszystkich sześciu testowanych modelach uszkodzenia wątroby: alkoholowego, polekowego, cholestatycznego, związanego z promieniowaniem, niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby i zwłóknienia wątroby.
Badania nad hepatoprotekcją przyniosły rewolucyjne rezultaty. Na początku sierpnia tego roku 10 patentów wynikających z badań Anoectochilus roxburghii zakończyło transfer technologii, a tabletki kinsenozydowe — opracowane jako drobnocząsteczkowy lek chemiczny — zapewniły zatwierdzenie fazy I badania klinicznego wydane przez Krajową Administrację Produktów Medycznych.
Profesor Zhang Yonghui dokonuje przeglądu postępów prób w laboratorium. Zdjęcie: Li Yonggang, reporter Changjiang Daily
Przez 20 kolejnych lat Zhang prowadził swój zespół niezmiennie zaangażowanych badań nad Anoectochilus roxburghii. Swoje dwie dekady wytrwałości i pewności siebie przypisuje dwóm filarom: nieprzerwanemu 2000-letniemu dziedzictwu medycyny ludowej Anoectochilus roxburghii oraz stałemu krajowemu wsparciu finansowemu na badania.
Oprócz początkowego wsparcia Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych, projekt Anoectochilus roxburghii otrzymał wsparcie z krajowego głównego specjalnego projektu naukowo-technologicznego dotyczącego tworzenia nowych leków w 2010 r., krajowego programu badań i rozwoju zaawansowanych technologii 863 w 2013 r., a także znacznych dotacji finansowych od prowincji Hubei, władz miejskich Wuhan i Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego w Huazhong.
Zespół Zhanga w pełni ustalił również realną drogę syntezy chemicznej kinsenozydu. „Ten przełom zasypuje przepaść pomiędzy tradycyjną medycyną chińską a zachodnią chemią farmaceutyczną”.
Zhang wyjaśnił, że wyekstrahowany kinsenozyd osiąga czystość przekraczającą 99,5%, co kwalifikuje go do opracowania albo jako lek chemiczny, albo jako nowoczesna, tradycyjna medycyna chińska. Tabletki kinsenozydu trafiające do badań klinicznych jako lek chemiczny zawierają 99,5% czystego kinsenozydu. Jego zespół opracowuje także innowacyjne leki TCM klasy 1 i formuły zdrowej żywności przy użyciu standaryzowanych frakcji aktywnych izolowanych z Anoectochilus roxburghii. „Jesteśmy całkowicie pewni, że produkty te dotrą do pacjentów możliwie najwcześniej”. Usłyszawszy wiadomość, że tabletki kinsenozydu zostaną wprowadzone do badań klinicznych, Shen Shaorong wyraził głębokie podekscytowanie: „Czekaliśmy całą dekadę na ten kamień milowy”.
Podczas wielu wywiadów Zhang wielokrotnie nawiązywał do Tu Youyou i artemisininy. "Wyjątkowe związki lecznicze zmieniają wyniki opieki zdrowotnej — jeden lek może nawet wykorzenić całą chorobę, tak jak artemizyna wyeliminowała malarię jako główne globalne zagrożenie. Jeśli w ciągu mojego życia uda mi się opracować jeden lub dwa nowe środki farmaceutyczne o działaniu leczniczym, uznam swoją karierę za zakończoną."
Reporterzy: Yang Jiafeng, Tian Qiping, Changjiang Daily
Korespondent: Wang Xiaoxiao
Notatka redaktora
