Gennembrud: Slankestof fra supergiftig plante kan nu dyrkes i gær

I Kina lærer børn, at de ikke skal ved røre ved planten. Planten, som på dansk hedder tordengudsvin og som på kinesisk har ’kælenavnet’ Seven Steps to Death, er nemlig så giftig, at man risikerer at dratte død om efter få skridt, hvis man spiser af den.

Men tordengudsvin (Tripterygium wilfordii) gemmer også på noget, der er mere fordelagtigt for os mennesker. Den producerer nemlig stoffet celastrol, som har en stærk effekt mod overvægt.

Eksperimenter med mus, der var sat på fedekur, har vist, at mus, der havde fået celastrol, tog 45% mindre på i vægt end musene i kontrolgruppen. Forsøg med menneskeceller har vist lignende effekt.

Effekten skyldes, at celastrol genaktiverer kroppens følsomhed over for hormonet leptin, som overvægtige bliver resistente overfor. Leptin er et af de hormoner, der får kroppen til at forbrænde flere kalorier og dermed regulere vægten.    

Men hvordan får man fingre i det ’gode’ stof uden at få de giftige stoffer med? Det er sagen.

”Du kan af indlysende grunde ikke bare spise planten for at få gavn af stoffet. Hvad gør vi så? Problemet med at udtrække celastrol fra den naturlige kilde er, at det er svært at skille celastrol fra de giftige molekyler, som planten er fuld af. Og hidtil har der ikke eksisteret en effektiv metode til at gøre det,” siger Sotirios Kampranis, professor på Institut for Plante- og Miljøvidenskab.

Gær som ’rugemor’

Derfor var missionen for et forskerhold fra Institut for Plante- og Miljøvidenskab at finde vejen til at fremstille stoffet bioteknologisk. Anført af adjunkt Yong Zhao er det lykkedes forskerne som de første at kortlægge ruten med alle de 15 biokemiske trin, som planten gennemgår, når den danner celastrol. Disse trin er nødvendige at kende for at genskabe stoffet biosyntetisk.

”Vi har fundet ud af, hvordan planten danner celastrol ved at finde alle leddene i fremstillingsprocessen. Det betyder, at vi kunne tage de gener og enzymer, som laver stoffet, og putte dem over i en anden organisme, som ikke danner giftige stoffer. Og det er det, vi har gjort med gær,” siger Yong Zhao.

Forskerne har formået at fremstille syntetisk celastrol i en tank med ganske almindeligt gær, som de har brugt som en værtsorganisme til at producere stoffet for dem.

”Tænk, du behøver bare at fodre celastrol-molekylet med sukker, og så får du et stof nærmest i ren form uden de giftige stoffer, som ellers følger med fra naturens side. Processen er både simpel og effektiv, og så tager den kun en uge. Og den foregår uden brug af giftige opløsningsmidler eller katalysatorer, som ellers typisk bruges i kemiske synteser. Jeg tror, der er et kæmpe potentiale her,” siger Sotirios Kampranis.

Grønneste og eneste metode

I dag bliver de fleste medicinske præparater til gennem syntese baseret på petrokemikalier, der hovedsageligt er baseret på råolie. Og de traditionelle måder at udvikle syntetiske stoffer på er faktisk slet ikke en mulighed, forklarer Yong Zhao:

”Fordi celastrol-molekylet er så kompleks, findes der lige nu kun meget ineffektive kemiske syntese-metoder, som ikke er brugbare i storskala-produktion. Så vores metode er ikke alene en grøn metode - det er også den eneste reelle metode, der eksisterer.”

Forskerne pointerer, at gær allerede bliver flittigt brugt i biotek-industrien, som derfor har den nødvendige viden og infrastruktur til at producere celastrol i stor skala.

”Netop derfor har vi valgt at bruge gær som organisme. Vi akademikere udvikler teknologien, men det er vigtigt, at den kommer i en form, som er brugbar for industrien, så den kan videreudvikle teknologien og lave gavnlige produkter til os alle sammen,” siger Sotirios Kampranis.

Nu gælder det om at få undersøgt stoffets potentiale til at behandle overvægt hos mennesker nærmere. Forskerne antager, at en potentiel behandling enten kan gøres med celastrol alene eller i kombination med andre typer behandlinger, antager forskerne.

”Man kan fx forestille sig en behandling, hvor man kombinerer celastrol med andre medicinpræparater mod overvægt for at opnå en bedre effekt. For jo flere targets i kroppen du rammer, jo bedre. Og man ser ofte, at der opstår en synergieffekt, når der er flere forskellige præparater i spil samtidig. Men her må medicinalindustrien naturligvis tage over,” siger Yong Zhao.

Københavns Universitet har ansøgt om patent på opfindelsen og er lige nu i dialog med potentielle partnere om at kommercialisere metoden.

FAKTABOKS: SÅDAN VIRKER STOFFET

Årsagen til at nogle mennesker kan spise meget uden at tage på er, at vores stofskifte ved, når vi spiser meget og udskiller bestemte hormoner, som får os til at forbrænde flere kalorier. Et af hormonerne hedder leptin. Ved overvægt bliver mennesker resistente over for leptin, fordi der sker en overproduktion af leptin, som skaber en betændelse i hypothalamus. Kroppen modtager dermed ikke signalet. Celastrol har den virkning, at det reaktiverer kroppens følsomhed over for leptin.

FAKTABOKS: TORDENGUDSVIN

Den sjældne plante, tordengudsvin, som på latin hedder Tripterygium wilfordii, har i tusinder af år været brugt i traditionel kinesisk medicin, som behandling for bl.a. gigtlidelser og som præventionsmiddel.

Planten vokser i de kinesiske bjerge, hvor lokale samlere høster dem. Så ud over at den er ekstrem giftig, er den også svær at opdrive.

”Stoffet trækkes ud fra plantens rod. Og planten tager mindst tre år om at vokse sig stor nok til, at du kan høste den. Du er altså nødt til at ofre hele planten for at få fat i stoffet. Det er ikke en bæredygtig måde,” påpeger Sotirios Kampranis.

FAKTABOKS: OM STUDIET

• Den videnskabelige artikel om studiet er udgivet i tidsskriftet Nature Chemistry.
  
  
• Forskerne, der har bidraget, er: Yong Zhao, Nikolaj L. Hansen, Yao-Tao Duan, Meera Prasad, Mohammed S. Motawia, Birger L. Møller, Irini Pateraki, Dan Staerk, Søren Bak, Karel Miettinen og Sotirios C. Kampranis, alle fra Institut for Plante- og Miljøvidenskab på Københavns Universitet.
  
  
• Forskningen er støttet af Novo Nordisk Fonden.