Pod mikroskopem se shluky jehličkovitých krystalů shromažďují a svítí bíle pod přirozeným světlem.
Nedávno byli reportéři deníku Changjiang Daily svědky oddělení jediné sloučeniny – kinsenosidu – z čínského bylinného léku Anoectochilus roxburghii v nové lékové laboratoři na Farmaceutické fakultě, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology. Tato složka určuje farmakologickou aktivitu tradičníchAnoectochilus roxburghii.
Sloupovitý krystalický kinsenosid zůstává na dně baňky. Foto: Li Yonggang, reportér deníku Changjiang Daily
Divoký Anoectochilus roxburghii byl uveden jako ohrožená rostlina provincií Fujian, její primární produkční oblastí, v roce 1990. 7. srpna 2021 byl divoký Anoectochilus roxburghii zařazen do čínského národního seznamu chráněných planě rostoucích rostlin třídy II. Tato rostlina prošla během posledních dvou desetiletí dramatickými změnami. V laboratoři Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology strávil tým profesora Zhang Yonghui 20 let zasvěceným výzkumem vývoje tablet kinsenosidu, inovativního chemického léku třídy 1 s malou molekulou. Produkt získal národní schválení pro klinickou fázi I 28. července tohoto roku a chystá se zahájit I. fázi studií na lidech. Dříve bylo převedeno 10 patentů pokrývajících vynález a aplikaci Anoectochilus roxburghii pro prevenci a léčbu jaterních onemocnění za mezník ve výši 240 milionů RMB. Uměle pěstovaný Anoectochilus roxburghii obsahuje vyšší hladiny kinsenosidu, své hlavní léčivé aktivní složky, než divoké odrůdy, se stále se zvyšující kvalitou. S 2000 letou historií jako léčivá a jedlá bylina mezi místními obyvateli Fujian, Anoectochilus roxburghii lze nyní zpracovat na chemická léčiva, moderní tradiční čínská léčiva a homologní rostlinné suroviny pro léčivé a potravinářské účely.
Tým profesora Zhang Yonghui také úspěšně zavedl cestu chemické syntézy kinsenosidu, což znamená, že kinsenosid lze vyrábět chemickou syntézou.
Konvergence tradiční čínské a západní medicíny je realizována prostřednictvím Anoectochilus roxburghii.
Profesor Zhang Yonghui. Foto: Li Yonggang, reportér deníku Changjiang Daily
2000 let lidového využití — Odhalení funkčního tajemství Anoectochilus Roxburghii v laboratoři
Zhang Yonghui se narodil do zemědělské rodiny a v roce 1991 vystudoval střední školu Huanggang v provincii Chu-pej a byl přijat na lékařskou univerzitu Tongji (nyní Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology) na obor farmacie.
Se vzestupem přírodního farmaceutického výzkumu v 70. letech 20. století vznikla nová disciplína zvaná přírodní farmaceutická chemie. Během postgraduálního studia se Zhang specializoval na tento obor a systematicky ovládal širokou škálu výzkumných metod a technik pro přírodní farmaceutickou chemii.
Po získání magisterského titulu v roce 2000 Zhang zůstal na akademické půdě, aby prováděl výzkum přírodní medicíny. "Čínské bylinné léky mají historii trvající tisíce let. V minulosti jsme nemohli objasnit materiální základ za terapeutickými účinky většiny rostlinných léků; nyní máme odhodlání a sebedůvěru, abychom to zjistili," připomněl Zhang. Během několika měsíců stanovil Anoectochilus roxburghii jako svůj výzkumný předmět.
Anoectochilus roxburghii je orchidej z rodu Anoectochilus s tmavě purpurově červenými listy pokrytými zlatými žilkami, což je výrazná a krásná vlastnost. Roste v provinciích Fujian, Tchaj-wan a Yunnan v Číně, stejně jako v Japonsku a několika zemích jihovýchodní Asie.
Anoectochilus roxburghii pěstovaný v lese.
Reportéři vedli rozhovory s místními pěstiteli bylin ve městě Yong’an v prefektuře Sanming v provincii Fujian od 13. do 15. srpna tohoto roku. Farmáři řekli: "Ptáci považují listy Anoectochilus roxburghii za ženšen, proto mu také říkáme ‚ptačí ženšen‘. Živí se jím i divoká horská zvířata. Naši předkové to pozorovali již dávno."
Místní obyvatelé Fujian oslavují Anoectochilus roxburghii jako „krále bylin“, jehož historie lidového používání sahá více než 2000 let. Je známý jako univerzální detoxikační prostředek: používá se při dětských febrilních křečích, uštknutí jedovatým hadem, při kocovině, chronickém kašli u starších osob a fyzické slabosti po porodu. V tradičních čínských koncepcích wellness jsou „vnitřní teplo“ a „toxiny“ hlavními příčinami nemocí, takže čištění tepla a detoxikace jsou hlavními zdravotními prioritami.
Právě tato trvalá lidová lékařská moudrost předávaná po tisíce let inspirovala Zhanga ke studiu Anoectochilus roxburghii. "Přesto nikdo systematicky neanalyzoval jeho chemické složení, takže přesné aktivní složky odpovědné za jeho účinky nebyly identifikovány."
V roce 2004, ještě jako přednášející, Zhang předložil projekt National Natural Science Foundation zaměřený na Anoectochilus roxburghii a získal 220 000 RMB na financování výzkumu, čímž oficiálně zahájil výzkum této byliny.
Během letních prázdnin roku 2004 vedl Zhang dva postgraduální studenty do města Zhangzhou v provincii Fujian, aby získali Anoectochilus roxburghii. V té době žádná umělá kultivace lokálně neexistovala, bylo možné nalézt pouze plané rostliny. Protože u dodavatelů léčivých bylin nebyly k dispozici žádné zásoby, tým prošel horské oblasti, aby našel zkušené bylinkáře a zakoupil 3 kilogramy sušeného Anoectochilus roxburghii za 33 000 RMB výzkumných prostředků.
Během dvou let extrakcí, separací a čištěním Zhang izoloval více než 10 sloučenin z Anoectochilus roxburghii, kterým dominovaly glykosidy. To znamenalo první úspěšnou izolaci kinsenosidu z Anoectochilus roxburghii pěstovaného na Fujian.
Sušený Anoectochilus roxburghiirůzných odrůd pro laboratorní testování. Foto: Li Yonggang, reportér deníku Changjiang Daily
Zhang a jeho tým provedli pokusy na zvířatech s hlavními kategoriemi sloučenin extrahovaných z Anoectochilus roxburghii a potvrdili, že hlavní farmakologicky aktivní složkou byliny je kinsenosid – spíše než flavonoidy nebo polysacharidy, jak dříve předpokládali někteří výzkumníci.
Kinsenosid extrahovaný z Anoectochilus roxburghii je glykosidová sloučenina. Zhang uvedl: "Kvalita Anoectochilus roxburghii se posuzuje výhradně podle obsahu této jediné sloučeniny, kinsenosidu."
Další výzkum přinášel neustálá překvapení. Divoký Anoectochilus roxburghii obsahuje více než 10 % hmotnosti kinsenosidu, zatímco uměle pěstované odrůdy mají ještě vyšší koncentrace – to znamená, že každých 100 gramů byliny obsahuje alespoň 10 gramů kinsenosidu. Takový vysoký obsah jediné účinné látky je mezi čínskými bylinnými léky extrémně vzácný; většina léčivých rostlin obsahuje méně než 1 % jakékoli jednotlivé aktivní složky a dobře známý paklitaxel tvoří pouze 0,01 % kůry Taxus.
Při vývoji nových chemických léků výzkumníci obvykle upravují původní molekulární strukturu slibných kandidátských sloučenin, aby zvýšili účinnost nebo snížili toxické vedlejší účinky. Zhangův tým však zjistil, že nativní molekulární struktura kinsenosidu poskytuje optimální terapeutické účinky a nevyžaduje žádnou strukturální modifikaci.
Všechny léčivé látky s sebou nesou potenciální rizika toxicity, přesto systematické toxikologické testy prokázaly, že kinsenosid je prakticky netoxický. "Toto je vzácný poklad, který nám zanechali naši předkové."
Vedení kultivace pomocí laboratorních dat — revitalizace ohrožené rostliny
Časně ráno 14. srpna, asi 60 kilometrů od města Yong'an, Sanming, 42letý Su Bingzhang a jeho 72letá matka kypří půdu pod moso bambusovými háji. V září sem plánovali přesadit 600 000 sazenic Anoectochilus roxburghii.
Tato oblast leží na větvích pohoří Wuyi v nadmořské výšce přes 500 metrů a je pokryta bujnými baldachýny moso bambusu. Tenké sluneční světlo proniká skrz bambusové listy na červenou půdu. "Anoectochilus roxburghii nemůže odolat přímému slunečnímu záření. V přirozeném prostředí roste pod lesy, kde mu stíní vysoké stromy a bambus," vysvětlil Shen Shaorong, zakladatel Yong’an Huangnijia Co., Ltd., který doprovázel reportéry na horu.
Su Bingzhang (nejzadnější) a farmáři nesou sklizený Anoectochilus roxburghii dolů z hory. Přispěl Su Bingzhang
Shen Shaorong, rodák z Hakky, začal v roce 2005 zkoumat umělé šlechtění a kultivační techniky pro Anoectochilus roxburghii. Na jaře 2013 odcestoval Zhang se svými studenty do Huangnijia Co., Ltd. v Yong’anu, aby získal surový Anoectochilus roxburghii pro laboratorní výzkum. V té době se Zhangova další výzkumná fáze zaměřovala na identifikaci terapeutických silných stránek kinsenosidu pro pokrok ve vývoji nových léků, zatímco Shen již zvládl množení sazenic tkáňových kultur, podlesní a skleníkové technologie.
Po této exkurzi do Yong'anu většinu surového Anoectochilus roxburghii používaného v Zhangově laboratoři dodala Shenova plantáž. Shen také začal posílat vzorky rostlin do Zhangovy laboratoře k testování, aby vedl výběr semen a optimalizaci kultivace.
V rozhovoru ze 14. srpna tohoto roku Shen vzpomínal: "Tehdy mi řekl, že potvrdil, že Anoectochilus roxburghii má hypoglykemické účinky téměř bez toxických vedlejších účinků. Tato jediná věta mě motivovala k tomu, abych dodnes pokračoval ve výzkumu umělé kultivace."
V současné době Shen provozuje plantáž Anoectochilus roxburghii o rozloze 3 200 mú podle modelu „společnost + farmář“. Každá mu dává 220 kilogramů čerstvých listů, zpracovaných na 22 kilogramů sušených bylin sušením při nízké teplotě, prodávaných za 5 800 RMB za kilogram.
„Před přesazováním sazenic rozdrtíme půdu na jemné částice, stejně jako při přípravě zeleninových záhonů,“ řekl Su Bingzhang, který pečlivě pečuje o svůj 100mu bambusový les. "Bez pěstování Anoectochilus roxburghii by tato horská země ležela neplodná." Sluncem opálený farmář se upřímně usmál. Su se vrátil do svého rodného města před deseti lety po práci migrantů na pěstování citrusů, rýže, moso bambusu a Anoectochilus roxburghii. Bylina nyní přispívá polovinou jeho celkového ročního příjmu.
Farmáři kontrolují sazenice Anoectochilus roxburghii v lahvi v hoře Jiaoyu, Lincang, Yunnan. Přispěl Chen Ling
Su nemá žádné záznamy o tom, kolik z jeho kultivovaného Anoectochilus roxburghii bylo dodáno do Zhangovy laboratoře za poslední desetiletí. Wang Yafen, výzkumník z New Drug Laboratory of Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, zaznamenal jasný trend: hladiny kinsenosidu v uměle kultivovaných vzorcích Anoectochilus roxburghii odeslaných k testování neustále rostou, s konzistentním zlepšováním kvality rok od roku.
Ve Fujianu, kde je Anoectochilus roxburghii ctěn jako „král bylin“, místním obyvatelům chyběly vědecké standardy, aby mohli posoudit prvotřídní kvalitu. Věřili, že divoké byliny, podobné ženšenu, získávají lepší kvalitu s delšími růstovými cykly. V té době místní tržní cena odrážela tuto mylnou představu: dvouletý kvetoucí Anoectochilus roxburghii se prodával za 2 000 RMB za jin, zatímco jednoleté kvetoucí akcie vynesly 1 000 RMB za jin.
Zhangova laboratorní data převrátila tuto tisíciletou lidovou víru. Testy ukázaly, že kvetoucí Anoectochilus roxburghii obsahuje mnohem méně kinsenosidu než nekvetoucí rostliny a delší kultivační cykly neznamenají vyšší účinnost.
Existuje několik odrůd Anoectochilus roxburghii, kategorizovaných podle tvaru listu: kulaté listy, špičaté listy, velké listy a tenké listy. Pomocí vlastních testovacích protokolů Zhang potvrdil, že listy obsahují nejvyšší koncentraci kinsenosidu. Poté, co byly tyto poznatky sdíleny s pěstiteli, se velkolisté odrůdy rychle staly hlavním pěstovaným kmenem.
Farmáři sklízejí Anoectochilus roxburghii na hoře Jiaoyu, Lincang, Yunnan. Přispěl Chen Ling
Téměř 1 800 kilometrů od města Yong’an v provincii Fujian roste 40 mu prosperujícího Anoectochilus roxburghii v hoře Jiaoyu, Lincang, provincie Yunnan. Chen Ling, vedoucí Yunnan Shanyuan Biotechnology Development Co., Ltd., vysvětlil, že profesor Yu Longjiang z Huazhong University of Science and Technology představil pěstování Anoectochilus roxburghii jako projekt zmírnění chudoby v Yunnanu již v roce 2017 a školil místní farmáře v technikách umělého pěstování. Profesor Zhang Yonghui nyní pomáhá při navrhování yunnanského místního standardu bezpečnosti potravin pro Anoectochilus roxburghii, zatímco provinční místní standard potravinové bezpečnosti pro Anoectochilus roxburghii Fujian, formulovaný pod jeho technickým vedením po pěti letech výzkumu, byl oficiálně vydán a implementován v červnu 2022. Rostoucí počet farmářů se připojil k pěstování Anoectochilus.
Podle neúplných statistik sdílených Zhangem pokrývá celostátní pěstování Anoectochilus roxburghii více než 100 000 mu s roční hodnotou průmyslové produkce 20 miliard RMB. Kdysi ohrožená planě rostoucí rostlina Anoectochilus roxburghii byla revitalizována s podporou moderní vědy a techniky, z níž má lidstvo neustále užitek.
20 let neochvějného výzkumu — důvěra zakořeněná v lidové lékařské praxi
Místní obyvatelé většinou konzumují Anoectochilus roxburghii vařením do odvarů nebo vařením bylinkového čaje. Historické dokumenty zaznamenávají jeho hypoglykemické a lipidy snižující účinky.
Zhangovým prvním výzkumným cílem byla regulace glukózy v krvi. Pokusy na zvířatech ukázaly, že kinsenosid poskytuje mírnou hypoglykemickou aktivitu, ale slabší než metformin, klasické antidiabetikum. Zhang vysvětlil, že hladiny glukózy v krvi u modelových zvířat dosáhly 30 mmol/l; metformin snížil hladiny na zhruba 7 mmol/l, zatímco kinsenosid pouze snížil glukózu na přibližně 10 mmol/l. Pro vývoj inovativních chemických léků musí kandidátní sloučeniny překonat stávající farmaceutika, aby měly klinickou hodnotu, takže směr výzkumu hypoglykémie se zastavil.
Zhangovým druhým výzkumným zaměřením byla regulace lipidů. Roky opakovaných studií potvrdily, že účinnost kinsenosidu na snížení lipidů zaostává za statiny, což znamená další velkou překážku pro tým zabývající se objevem léků.
Profesor Zhang Yonghui (zcela vpravo) hodnotí průběh zkoušek v laboratoři. Foto: Li Yonggang, reportér deníku Changjiang Daily
"Kopat hlouběji." Kdykoli se členové týmu setkali s problémy, Zhang použil tuto mantru, aby je povzbudil, aby nepřehlíželi jemné stopy skryté v experimentálních datech.
Tyto dva zastavené výzkumné směry později odhalily zásadní poznatky: zatímco kinsenosid se nemůže rovnat samostatné hypoglykemické síle metforminu nebo izolované síle na snížení lipidů statinů, jeho duální regulační účinky na krevní glukózu i krevní lipidy poskytují komplexní metabolické výhody, kterým se žádné jednotlivé farmaceutické látky nevyrovnají.
„Starodávná lidová moudrost vložená do Anoectochilus roxburghii jako čínský bylinný lék zaručuje nové objevy, které čekají na objevení,“ uvedl Zhang. Na základě lidových tradic používání byliny k úlevě od kocoviny a ochraně jater se jeho tým zaměřil na výzkum hepatoprotektivních mechanismů kinsenosidu.
Zhangova laboratoř vytvořila šest odlišných modelů poškození jater u zvířat pro urychlený výzkum: alkoholické poškození jater, poškození jater vyvolané léky, cholestatické poškození jater, poškození jater způsobené zářením, nealkoholická steatohepatitida a jaterní fibróza.
Pro urychlení pokroku ve výzkumu si Zhang sám aplikoval experimentální dávky, aby otestoval poločas rozpadu sloučeniny. Studie potvrdily, že kinsenosid dosahuje maximální koncentrace v krvi dvě hodiny po podání jak u zvířecích modelů, tak u lidských subjektů.
Professor Zhang Yonghui (zcela vpravo) hodnotí průběh zkoušek v laboratoři. Foto: Li Yonggang, reportér deníku Changjiang Daily
„V naší nejrušnější fázi jsem dva měsíce žil na koleji, aniž bych se vrátil domů,“ vzpomínal Wang Yafen, jeden ze Zhangových studentů. Celý výzkumný tým popsala jako neúnavné pracovníky, kteří vyžadují upomínky na odpočinek. Od pondělí do soboty byla oficiální pracovní doba, ale laboratoř zůstávala většinu nedělí přeplněná, s nočními výzkumnými sezeními samozřejmostí.
Rozsáhlá experimentální práce rychle přinesla průlomy. Ve spolupráci s profesorem Xiang Mingem z Farmaceutické školy identifikoval Zhangův tým terapeutickou účinnost kinsenosidu proti experimentální autoimunitní hepatitidě spolu s jeho jedinečnou antifibrotickou jaterní aktivitou. "Žádný nový farmaceutický lék na jaterní fibrózu dosud nezískal globální marketingové schválení. Pokud náš výzkum uspěje, můžeme vyvinout léčbu schopnou zastavit postup od hepatitidy k cirhóze a rakovině jater," vysvětlil Zhang. Kinsenosid vykazuje silné ochranné účinky ve všech šesti testovaných modelech poškození jater: alkoholické, léky vyvolané, cholestatické, s radiací související, nealkoholické ztučnění jater a jaterní fibróza.
Výzkumný proud hepatoprotekce přinesl transformační výsledky. Začátkem letošního srpna dokončilo 10 patentů pocházejících z výzkumu Anoectochilus roxburghii přenos technologií a kinsenosidové tablety – vyvinuté jako chemický lék s malou molekulou – získaly schválení fáze I klinického hodnocení vydané Národní správou lékařských produktů.
Profesor Zhang Yonghui hodnotí průběh zkoušek v laboratoři. Foto: Li Yonggang, reportér deníku Changjiang Daily
Po 20 po sobě jdoucích let vedl Zhang svůj tým v neochvějném zasvěceném výzkumu Anoectochilus roxburghii. Svá dvě desetiletí vytrvalosti a sebevědomí připisuje dvěma pilířům: nepřerušovanému 2000 letému lidovému léčivému dědictví Anoectochilus roxburghii a trvalé podpoře financování národního výzkumu.
Kromě počáteční podpory National Natural Science Foundation získal projekt Anoectochilus roxburghii podporu od National Major New Drug Creation Science and Technology Special Project v roce 2010, National 863 High-Tech Research and Development Program v roce 2013, spolu se značnými finančními granty od provincie Hubei, Wuhan Municipal Government a Huazhong University of Science and Technology.
Zhangův tým také plně zavedl životaschopnou cestu chemické syntézy kinsenosidu. "Tento průlom překlenuje propast mezi tradiční čínskou medicínou a západní farmaceutickou chemií."
Zhang vysvětlil, že extrahovaný kinsenosid dosahuje čistoty přesahující 99,5 %, což jej kvalifikuje pro vývoj buď jako chemického léku, nebo jako moderní tradiční čínská medicína. Kinsenosidové tablety postupující do klinických studií jako chemický lék obsahují 99,5 % čistého kinsenosidu. Jeho tým také vyvíjí inovativní léky TCM a formulace zdravé výživy 1. třídy pomocí standardizovaných aktivních frakcí izolovaných z Anoectochilus roxburghii. "Jsme si plně jisti, že se tyto produkty dostanou k pacientům v nejbližším možném termínu." Když Shen Shaorong slyšel zprávu, že tablety kinsenosidu vstoupí do klinických studií, vyjádřil hluboké nadšení: „Na tento milník jsme čekali celé desetiletí.“
Během několika rozhovorů Zhang opakovaně odkazoval na Tu Youyou a artemisinin. "Výjimečné léčivé sloučeniny mění výsledky zdravotní péče - jeden lék může dokonce vymýtit celou nemoc, stejně jako artemisinin eliminoval malárii jako hlavní globální hrozbu. Pokud během svého života dokážu vyvinout jeden nebo dva léčivé nové farmaceutické látky, budu považovat svou kariéru za dokončenou."
Reportéři: Yang Jiafeng, Tian Qiping, Changjiang Daily
Korespondent: Wang Xiaoxiao
Poznámka redakce
