Eine Studie hat die genetischen Grundlagen von Schaftosid entmystifiziert, einem wichtigen Bestandteil der Traditionellen Chinesischen Medizin (TCM) mit Potenzial als Therapeutikum gegen COVID-19.
Die Forschung entschlüsselt den Biosyntheseweg und deckt Generweiterungen im Genom von Grona styracifolia auf. Dies liefert wichtige Erkenntnisse für die Optimierung der Produktion dieses vielversprechenden Arzneimittels. Dieser Durchbruch könnte den Anbau und die Nutzung bioaktiver Pflanzen verändern und den Weg für eine verbesserte Arzneimittelentwicklung gegen COVID-19 und andere Krankheiten ebnen.
Die Traditionelle Chinesische Medizin (TCM) hat sich bei der Behandlung verschiedener Krankheiten, darunter COVID-19, als wirksam erwiesen. Schaftosid, eine bioaktive Verbindung aus Grona styracifolia, hemmt SARS-CoV-2-Enzyme und verstärkt die Immunantwort. Trotz seines Potenzials bleibt der Biosyntheseweg von Schaftosid unklar.
Angesichts dieser Herausforderungen ist ein tieferes Verständnis der genetischen Mechanismen hinter der Produktion von Schaftosiden unerlässlich. Ziel dieser Studie ist es, diese Wege aufzudecken und so zur Entwicklung neuer antiviraler Behandlungen auf Basis der TCM beizutragen.
In einer aktuellen Studie veröffentlicht am 30. März 2024 in Gartenbauforschungein Team des South China Botanical Garden und anderer Institutionen hat das Genom von Grona styracifolia erfolgreich sequenziert und zusammengesetzt. Diese Studie deckt die genetische Grundlage für die Biosynthese von Schaftosid auf und legt damit die Grundlage für dessen möglichen Einsatz bei der Behandlung von COVID-19.
Im Rahmen der Studie wurde das Genom von Grona styracifolia sequenziert und zusammengesetzt. Dabei stellte sich heraus, dass es sich nicht um eine kürzlich erfolgte Duplikation des gesamten Genoms handelte, sondern dass es ein ursprüngliches Polyploidie-Ereignis mit anderen Hülsenfrüchten teilt. Dieses Ereignis führte zur Erweiterung wichtiger Gene, darunter Chalkonsynthase (CHS) und Isoflavon-2′-Hydroxylase (HIDH).
Darüber hinaus führte die Grona styracifolia (Osbeck) H.Ohashi & K.Ohashi (GSO)-spezifische Tandem-Genduplikation zur Erweiterung von C-Glucosyltransferase (CGT)-Genen, die für die Schaftosid-Biosynthese entscheidend sind. Integrative Analysen identifizierten 13 CGTs und acht HIDHs, die an diesem Stoffwechselweg beteiligt sind. Funktionelle Studien mit transgenen Systemen und In-vitro-Tests bestätigten die Rolle dieser Gene bei der Schaftosid-Produktion.
Die Studie hebt die einzigartige genetische Architektur von Grona styracifolia hervor, die eine robuste Schaftosid-Biosynthese unterstützt, und bietet Erkenntnisse, die ihre Verwendung als pharmazeutische Ressource für die Entwicklung von Behandlungen, einschließlich potenzieller COVID-19-Therapien, erleichtern könnten.
Dr. Shaohua Zeng, der Erstautor der Studie, erklärte: „Die aus dieser Studie gewonnenen genomischen Erkenntnisse stellen einen bedeutenden Fortschritt im Verständnis der Biosynthese von Schaftosid dar. Dieses Wissen erweitert nicht nur unser Verständnis traditioneller Heilpflanzen, sondern eröffnet auch neue Wege für die Entwicklung wirksamer Behandlungen gegen COVID-19.“
Die hochwertige Genomzusammenstellung von Grona styracifolia dient als wertvolle Ressource für zukünftige genetische und pharmazeutische Forschung. Das Verständnis der Biosynthese von Schaftosid könnte zur Entwicklung neuer antiviraler Medikamente führen, insbesondere gegen COVID-19. Diese Forschung unterstreicht die Bedeutung der Erforschung traditioneller Heilpflanzen für moderne medizinische Anwendungen.
Mehr Informationen:
Shaohua Zeng et al., Das hochwertige Genom von Grona styracifolia deckt den genomischen Mechanismus hoher Schaftosid-Konzentrationen auf, einem vielversprechenden Arzneimittelkandidaten zur Behandlung von COVID-19, Gartenbauforschung (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae089