Традиционната китайска медицина има една от най-дългите истории на всяка билкова система, позната на човека. И има дебел сноп от съвременни изследвания зад себе си.
Много изследвания на TCM са объркани от западна гледна точка
Проблемът с повечето от тези изследвания, поне от западна гледна точка, е, че изследваните материали често са слабо характеризирани. Повечето препарати на TCM се състоят от множество билкови компоненти, с известна степен на променливост в състава в зависимост от източника. Така че, когато проучванията използват материали, идентифицирани например като Huoxiang Zhengqi Powder, Sanren Decoction или Shenling Baishu Powder, е трудно да се знае точно какво е изследвано и кои компоненти на тези материали са отговорни за наблюдаваните ефекти.
В резултат на това, докато някои от откритията могат да се разглеждат като силно внушителни, те не могат да се считат за окончателни, поне когато се разглеждат внимателно през призмата на RCT модела, който се получава на Запад. (Като се има предвид това, слабото характеризиране на учебните материали също е недостатък на много западни билкови изследвания.)
Новото проучване е публикувано в списаниетоГраници в науката за растенията. Това е дело на изследователи, свързани с няколко университета, болници и изследователски институти в Китай.
Авторите отбелязват, че докато много препарати на TCM са показали добри ефекти в клиничната практика, не винаги е ясно защо.
„Функционалните компоненти и съответният фармакологичен механизъм на билките са неясни“, те казаха.
Секвенирането от трето поколение улеснява бързите, задълбочени анализи
Авторите отбелязват, че усъвършенстваната технология за генетично секвениране е направила този вид изследване възможно. Първото поколение, или секвенирането на Sanger, беше трудно за прилагане към сложни растителни геноми и беше бавно и скъпо за зареждане. Секвенирането от следващо поколение е втората итерация на технологията, но според изследователите все още страда от това “[C]някои недостатъци, като къса дължина на четене (обикновено 200-800 bp), несъответствия на основите, предпочитание на GC и миграция на шаблон по време на PCR амплификация, което може да повлияе на точността и целостта на данните за секвениране.”
Полето вече е узряло до нивото на високопроизводително секвениране (HTS), като Oxford Nanopore и PacBio технологията за секвениране с една молекула в реално време (SMRT) сега са основните TGS (трето поколение секвениране) платформи, според изследователите .
През последните няколко години тази нова технология започна да дава важни резултати в областта на TCM, която авторите на това проучване наричат китайска билкова медицина (CHM). Полето вече е отворено за това, което изследователите наричат „функционално генно копаене“.
„HTS ускорява изследването на вторичните метаболити, биосинтетични в лечебните растения, което индиректно разширява глобалния търговски пазар на билкови продукти,“ те написаха.
„HTS ускорява изследването на вторичните метаболити, биосинтетични в лечебните растения, което индиректно разширява глобалния търговски пазар на билкови продукти,“ добавят изследователите. Тези метаболити включват флавоноиди, терпеноиди, алкалоиди, фенилпропаноиди, хинони и танини.
Прилагане на резултатите към условия
Чрез пробиване до нивото на отделни молекули, изследователите казаха, че ефектите могат да бъдат по-точно изяснени за различни условия. Тъй като много от проучванията на CHM имат крайни точки за заболяване (за разлика от билковите проучвания, направени на Запад в подкрепа на продуктите с хранителни добавки), изследователите са разгледали резултатите при ревматизъм, диабет, болестта на Алцхаймер и други.
Изследователите казаха, че бъдещето изглежда светло за комбинираните приложения на тези технологии в тази област.
„По отношение на бъдещите практически приложения, от една страна, комбинирането на технологии за секвениране от 2-ро и 3-то поколение използва пълноценно силните страни на всяка от тях, като дълга дължина на четене, висока производителност и приемливи разходи за секвениране. От друга страна, технологията за едноклетъчно секвениране има големи перспективи за приложение в добива на активни съставки на китайски традиционни лечебни билки”, заключиха те.
Нова ера в изследванията на биоактивните вещества, комерсиализация
Стефан Гафнер, д-р, главен научен директор на Американския ботанически съвет, каза, че новите технологии, описани в документа, могат да отворят вратата към нова ера в откриването и комерсиализацията на растителни биоактивни вещества.
„Документът предлага тези нови инструментални възможности да се използват за извличане на геноми“, което означава намиране на геномни последователности, които кодират ензимите, които правят важни вторични метаболити. Ако тези геноми могат да бъдат идентифицирани, производството на съответните протеини (растителни метаболити, напр. кофеин или ментол, се правят в растението от ензими, свързващи по-малки молекули заедно в това, което е известно като биосинтетичен път) може да бъде подобрено и добивите на фармакологично активни съединенията са се увеличили,” Гафнер каза пред NutraIngredients-USA.
„Подходът е успешно приложен в много микроорганизми, или за подобряване на производството на съединения (често използвани при производството на антибиотици), или за създаване на нови химични вещества. Остава да видим колко лесно тази идея може да бъде пренесена в производството на вторични метаболити в растенията,” каза Гафнер.
Той добави, че този подход може да се използва и за отговор на някои оставащи въпроси, като например дали листата на гинко действително произвеждат изофлавоноиди като генистеин или дали наличието на тези молекули е маркер за фалшификация.
„Дешифрирането на целия геном на гинко и неговите биосинтетични пътища може да бъде най-добрият начин да се отговори на този въпрос,“той каза.
източник: Граници в науката за растенията
https://doi.org/10.3389/fpls.2022.900035
Приложение на високопроизводително секвениране върху китайската билкова медицина за извличане на данни на биоактивни съединения
Автори: Liu X, et al.
.
