Hlávkový salát jako alternativa léků pro diabetiky

30.3.2020 |

Tým vědců z americké University of Pennsylvania (School of Dental Medicine) vyvinul geneticky modifikované rostliny hlávkového salátu, které dokáží stimulovat růst buněk vytvářejících kostní hmotu, a podpořit tak regeneraci kostí. Princip spočívá v použití živočišného proteinu k syntéze orálně dodávaných léků stabilních právě v hlávkovém salátu. Takové řešení může pokrýt medikační potřeby pacientů se zlomeninami kostí, ale také diabetiků, kteří mohou touto formou nahradit léky vpravované do těla injekcemi.

Modifikace genomu salátu byla provedena vložením DNA kódující lidský inzulínový růstový faktor-1 (angl. Insulin-like Growth Factor 1, IGF-1), který prochází žaludkem a může být absorbován ve střevech. Tento protein hraje zcela zásadní roli ve vývoji a regeneraci kosterních svalů a tvrdých kostních tkání, což je zvláště důležité pro starší osoby, které jsou více ohroženy zlomeninami, a také pro diabetiky, kteří mají nízké hladiny IGF-1. Právě diabetičtí pacienti mají sklon ke zlomeninám kostí více než široká veřejnost a je známo, že u nich hojení probíhá pomaleji. Přestože existují léčebné postupy k řešení tohoto problému, pacienti je často nevyhledávají, protože jsou drahé a vyžadují opakovaný proces denní injekční aplikace nebo chirurgickou implantaci.

Současně používaný klinický IGF-1 postrádá e-peptid a je glykosylovaný, což snižuje jeho funkční účinnost. V této studii byl kodonem optimalizovaný IGF-1 s e-peptidem exprimován v salátových chloroplastech s cílem snazší aplikace proteinu formou orálního podávání. Ve studii byla potvrzena stimulace proliferace lidských orálních keratinocytů, mezenchymálních stromálních buněk a osteoblastů s podporou jejich diferenciace.

Vyvinutý hlávkový salát byl pěstován v laboratorních podmínkách a později byl podroben testu na diabetických myších se zlomeninami kostí, jimž sloužil jako potrava. Výsledky studie ukázaly, že myši měly v séru i v kosterních svalech zvýšenou hladinu IGF-1, která zůstala stabilní po dobu několika hodin. Navazující testování ukázalo, že u myší došlo k významnému zvýšení objemu a hustoty kostní hmoty v místech zlomenin. Vědci také zjistili, že listy salátu mohou být lyofilizovány a rozdrceny na práškovou formu. V této formě, jíž je možno skladovat při pokojové teplotě, pak vydrží stabilní po dobu téměř tří let.

Tento nový vývoj se může stát léčebnou alternativou pro starší osoby trpící na časté zlomeniny i pro diabetické pacienty s obdobnými problémy. Namísto stávající léčby aplikované opakovanými injekcemi s krátkou dobou skladovatelnosti a nutným uchováváním v chladu, je možné vyrobit rostlinnou náhradu, v tomto případě salát, který lze jíst, skladovat a přepravovat při pokojové teplotě. Zároveň se jedná o obnovitelný zdroj léčiv.

Zdroje:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219306908?via%3Dihub

http://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate/article/default.asp?ID=18023