Під мікроскопом кластери голчастих кристалів збираються разом і світяться білим під природним світлом.
Нещодавно журналісти газети Changjiang Daily стали свідками виділення єдиної сполуки — кінзенозиду — з китайського фітопрепарату Anoectochilus roxburghii у новій лабораторії фармацевтичного факультету Медичного коледжу Тунцзі Науково-технічного університету Хуачжун. Цей інгредієнт визначає фармакологічну активність традиційнихAnoectochilus roxburghii.
Стовпчастий кристалічний кінзенозид затримується на дні колби. Фото Лі Юнгана, репортера Changjiang Daily
Дикий Anoectochilus roxburghii був включений до списку рослин, що перебувають під загрозою зникнення, провінцією Фуцзянь, її основним регіоном виробництва, у 1990 році. 7 серпня 2021 року дикий Anoectochilus roxburghii був включений до Національного списку Китаю охоронюваних диких рослин II класу. Ця рослина зазнала кардинальних змін за останні два десятиліття. У лабораторії медичного коледжу Тунцзі Науково-технологічного університету Хуачжун команда професора Чжана Юнхуя провела 20 років цілеспрямованих досліджень, розробляючи таблетки кінзенозиду, маломолекулярний інноваційний хімічний препарат класу 1. 28 липня цього року продукт отримав національне схвалення для фази I клінічних випробувань і збирається розпочати першу фазу випробувань на людях. Раніше 10 патентів, що стосуються винаходу та застосування Anoectochilus roxburghii для профілактики та лікування захворювань печінки, були передані за етапний платіж у розмірі 240 мільйонів юанів. Штучно культивований Anoectochilus roxburghii містить вищі рівні кінсенозиду, основного лікарського активного інгредієнта, ніж дикі сорти, при цьому якість постійно покращується. Маючи 2000-річну історію як лікарської та їстівної трави серед місцевих жителів Фуцзяні, Anoectochilus roxburghii тепер може бути перероблений у хімічні фармацевтичні препарати, сучасні традиційні китайські ліки та гомологічну рослинну сировину для лікарських і харчових продуктів.
Команда професора Чжана Юнхуя також успішно встановила шлях хімічного синтезу кінсенозиду, тобто кінсенозид можна виробляти за допомогою хімічного синтезу.
Конвергенція традиційної китайської та західної медицини реалізується через Anoectochilus roxburghii.
Професор Чжан Юнхуей. Фото Лі Юнгана, репортера Changjiang Daily
2000 років народного використання — розкриття функціонального секрету Anoectochilus Roxburghii в лабораторії
Народившись у сім’ї фермера, Чжан Юнхуей закінчив середню школу Хуанган у провінції Хубей у 1991 році та вступив до медичного університету Тунцзі (нині медичний коледж Тунцзі Науково-технологічного університету Хуачжун) на спеціальність фармацевт.
З розвитком природних фармацевтичних досліджень у 1970-х роках з’явилася нова дисципліна, яка називається природною фармацевтичною хімією. Під час навчання в аспірантурі Чжан спеціалізувався в цій галузі та систематично опановував широкий спектр дослідницьких методів і технік природної фармацевтичної хімії.
Отримавши ступінь магістра в 2000 році, Чжан залишився в кампусі, щоб проводити дослідження природної медицини. "Історія китайських трав'яних ліків налічує тисячі років. У минулому ми не могли прояснити матеріальну основу терапевтичних ефектів більшості рослинних ліків; тепер у нас є рішучість і впевненість, щоб це з'ясувати", - згадує Чжан. За кілька місяців він призначив Anoectochilus roxburghii своїм предметом дослідження.
Anoectochilus roxburghii — це орхідея з роду Anoectochilus, яка має темно-пурпурно-червоне листя, вкрите мережею золотистих жилок, що є відмінною та красивою рисою. Він росте в провінціях Фуцзянь, Тайвань і Юньнань Китаю, а також в Японії і ряді країн Південно-Східної Азії.
Культивований у лісі Anoectochilus roxburghii.
З 13 по 15 серпня цього року журналісти взяли інтерв’ю у місцевих фермерів, які вирощують трави, у місті Йонань, префектура Саньмін, провінція Фуцзянь. Фермери сказали: "Птахи вважають листя Anoectochilus roxburghii женьшенем, тому ми також називаємо його "пташиний женьшень". Ним також харчуються дикі гірські тварини. Наші предки помітили це давно".
Місцеві жителі Фуцзяні вітають Anoectochilus roxburghii як «Короля трав», історія використання якого в народі налічує понад 2000 років. Він відомий як універсальний детоксикаційний засіб: використовується у дітей при фебрильних судомах, укусах отруйних змій, при похміллі, хронічному кашлі у людей похилого віку, фізичній слабкості після пологів. У традиційних китайських концепціях оздоровлення «внутрішнє тепло» та «токсини» є основними причинами хвороб, тому очищення від тепла та детоксикація є основними пріоритетами здоров’я.
Саме ця незмінна народна медична мудрість, що передавалася тисячоліттями, надихнула Чжана на вивчення Anoectochilus roxburghii. «Проте ніхто систематично не аналізував його хімічний склад, залишаючи невизначеними точні активні інгредієнти, відповідальні за його вплив».
У 2004 році, ще будучи викладачем, Чжан подав проект Національного фонду природничих наук, присвячений Anoectochilus roxburghii, і отримав 220 000 юанів фінансування досліджень, офіційно розпочавши дослідження цієї трави.
Під час літніх канікул 2004 року Чжан повів двох аспірантів до міста Чжанчжоу, провінція Фуцзянь, щоб отримати Anoectochilus roxburghii. У той час на місцевості не існувало штучного вирощування, можна було знайти лише дикі рослини. Не маючи запасів у постачальників лікарських трав, команда вирушила в гірські райони, щоб знайти досвідчених травників і придбала 3 кілограми висушеного Anoectochilus roxburghii за 33 000 юанів на дослідження.
Протягом двох років шляхом екстракції, розділення та очищення Чжан виділив більше 10 сполук з Anoectochilus roxburghii, серед яких переважали глікозиди. Це ознаменувало перше успішне виділення кінсенозиду з вирощеного в Фуцзяні Anoectochilus roxburghii.
Висушений Anoectochilus roxburghiiрізних сортів для лабораторних досліджень. Фото Лі Юнгана, репортера Changjiang Daily
Чжан і його команда провели експерименти на тваринах з основними категоріями сполук, отриманих з Anoectochilus roxburghii, підтвердивши, що кінсенозид — а не флавоноїди чи полісахариди, як раніше припускали деякі дослідники — є основним фармакологічно активним інгредієнтом трави.
Кінсенозид, витягнутий з Anoectochilus roxburghii, є глікозидною сполукою. Чжан заявив: «Про якість Anoectochilus roxburghii можна судити виключно за вмістом цієї єдиної сполуки, кінсенозиду».
Подальші дослідження приносили безперервні сюрпризи. Дикий Anoectochilus roxburghii містить понад 10% кінзенозиду за вагою, тоді як штучно культивовані сорти мають ще вищі концентрації, тобто кожні 100 грамів трави містять принаймні 10 грамів кінзенозиду. Такий високий вміст однієї активної сполуки надзвичайно рідкісний серед китайських фітопрепаратів; більшість лікарських рослин містять менше 1% будь-якого окремого активного інгредієнта, а добре відомий паклітаксел становить лише 0,01% кори Taxus.
Розробляючи нові хімічні препарати, дослідники зазвичай модифікують оригінальну молекулярну структуру перспективних сполук-кандидатів для підвищення ефективності або зменшення токсичних побічних ефектів. Однак команда Чжана виявила, що природна молекулярна структура кінсенозиду забезпечує оптимальний терапевтичний ефект і не потребує структурних змін взагалі.
Усі лікарські речовини несуть потенційний ризик токсичності, але систематичні токсикологічні тести довели, що кінзенозид практично нетоксичний. «Це дорогоцінний скарб, який залишили нам наші предки».
Керування культивуванням за допомогою лабораторних даних — відродження рослини, що перебуває під загрозою зникнення
Рано вранці 14 серпня приблизно за 60 кілометрів від міста Юнань, Саньмін, 42-річний Су Бінчжан і його 72-річна мати розпушували землю під гаями бамбука мосо. У вересні тут планували пересадити 600 тисяч саджанців Anoectochilus roxburghii.
Ця територія розташована на відгалуженнях гір Уї на висоті понад 500 метрів, вкрита пишними кронами мозо бамбука. Тонке сонячне світло проникає крізь листя бамбука на червону землю. "Anoectochilus roxburghii не витримує прямих сонячних променів. У природному середовищі він росте під лісами, з високими деревами та бамбуком, що виступає в якості його тіні", - пояснив Шен Шаоронг, засновник Yong'an Huangnijia Co., Ltd., який супроводжував журналістів на гору.
Су Бінчжан (крайній ззаду) і фермери несуть зібраний урожай Anoectochilus roxburghii вниз з гори. Надав Су Бінчжан
Уродженець Хакка, Шен Шаоронг почав досліджувати методи штучного розведення та культивування Anoectochilus roxburghii у 2005 році. Навесні 2013 року Чжан разом зі своїми студентами відправився в Huangnijia Co., Ltd. в Yong'an, щоб отримати сирий Anoectochilus roxburghii для лабораторних досліджень. У той час наступний етап дослідження Чжана був спрямований на визначення терапевтичних переваг кінсенозиду для просування розробки нових ліків, тоді як Шен уже опанував технології розмноження розсади культур тканин, підлісів і теплиць.
Після цієї екскурсії в Йонгань більшість сирого Anoectochilus roxburghii, який використовувався в лабораторії Чжана, було поставлено з плантації Шена. Шен також почав надсилати зразки рослин до лабораторії Чжана для тестування, щоб керувати вибором насіння та оптимізацією вирощування.
В інтерв’ю 14 серпня цього року Шен згадував: "Тоді він сказав мені, що підтвердив, що Anoectochilus roxburghii має гіпоглікемічний ефект майже без токсичних побічних ефектів. Це єдине речення спонукало мене продовжувати дослідження штучного вирощування донині".
Наразі Shen керує плантацією Anoectochilus roxburghii площею 3200 мкм за моделлю «компанія + фермер». Кожен му дає 220 кілограмів свіжого листя, переробленого в 22 кілограми висушеної трави шляхом сушіння при низькій температурі, проданої за 5800 юанів за кілограм.
«Перед тим, як пересаджувати розсаду, ми подрібнюємо ґрунт на дрібні частинки, як готуємо грядки для посіву овочів», — сказав Су Бінчжан, який дбайливо доглядає за своїм 100-мільярдним бамбуковим лісом. «Без культивування Anoectochilus roxburghii ця гірська земля була б безплідною». Засмаглий фермер щиро посміхнувся. Су повернувся до свого рідного міста десять років тому після роботи в мігрантах, щоб вирощувати цитрусові, рис, мозо бамбук і Anoectochilus roxburghii. Тепер трава приносить половину його загального річного доходу.
Фермери перевіряють пляшкову розсаду Anoectochilus roxburghii на горі Цзяоюй, Ліньцан, Юньнань. Надав Чень Лінг
У Су немає відомостей про те, скільки його культивованого Anoectochilus roxburghii було доставлено в лабораторію Чжана за останнє десятиліття. Ван Яфен, науковий співробітник Лабораторії нових ліків Медичного коледжу Тунцзі Науково-технологічного університету Хуачжун, зазначив чітку тенденцію: рівні кінсенозидів у штучно культивованих зразках Anoectochilus roxburghii, надісланих на тестування, продовжують зростати, з послідовним поліпшенням якості рік за роком.
У Фуцзяні, де Anoectochilus roxburghii вшановують як «Короля трав», місцевим жителям не вистачало наукових стандартів, щоб оцінити преміальну якість. Вони вважали, що дикі трави, подібні до женьшеню, набувають кращої якості з довшими циклами росту. У той час місцева ринкова ціна відображала це помилкове уявлення: дворічний квітучий Anoectochilus roxburghii продавався за 2000 юанів за джін, тоді як однорічний квітучий запас коштував 1000 юанів за джін.
Лабораторні дані Чжана перевернули це тисячолітнє народне переконання. Випробування показали, що квітучий Anoectochilus roxburghii містить набагато менше кінзенозиду, ніж неквітучі рослини, і більш тривалі цикли культивування не означають більшої ефективності.
Існує кілька різновидів Anoectochilus roxburghii, класифікованих за формою листя: круглолистий, загострений, крупнолистий і тонколистий. Використовуючи власно розроблені протоколи тестування, Чжан підтвердив, що листя містять найвищу концентрацію кінзенозиду. Після того, як ці висновки поділилися з виробниками, великолистяні сорти швидко стали основним культивованим штамом.
Фермери збирають урожай Anoectochilus roxburghii на горі Цзяоюй, Ліньцан, Юньнань. Надав Чень Лінг
Майже за 1800 кілометрів від міста Юн'ань, провінція Фуцзянь, на горі Цзяоюй, Ліньцан, провінція Юньнань, росте 40 му процвітаючих Anoectochilus roxburghii. Чень Лін, голова компанії Yunnan Shanyuan Biotechnology Development Co., Ltd., пояснив, що професор Юй Лунцзян з Науково-технологічного університету Хуачжун представив вирощування Anoectochilus roxburghii як проект подолання бідності в Юньнані ще в 2017 році, навчаючи місцевих фермерів методам штучного вирощування. Професор Чжан Юнхуей зараз допомагає розробити місцевий стандарт безпеки харчових продуктів Юньнані для Anoectochilus roxburghii, тоді як місцевий стандарт безпечності харчових продуктів провінції Фуцзянь для Anoectochilus roxburghii, розроблений під його технічним керівництвом після п’яти років досліджень, був офіційно виданий і впроваджений у червні 2022 року. Все більше фермерів приєдналися до Anoectochilus roxburghii вирощування.
Згідно з неповною статистикою, якою поділився Чжан, загальнонаціональне вирощування Anoectochilus roxburghii охоплює понад 100 000 му з річним обсягом промислового виробництва 20 мільярдів юанів. Колись дика рослина, що перебуває під загрозою зникнення, Anoectochilus roxburghii була відроджена завдяки підтримці сучасної науки та технологій, що постійно приносить користь людству.
20 років непохитних досліджень — впевненість у народній медицині
Місцеві жителі в основному вживають Anoectochilus roxburghii, варячи з нього відвари або заварюючи трав'яний чай. Історичні документи підтверджують його гіпоглікемічний і гіполіпідемічний ефект.
Першою метою дослідження Чжана було регулювання рівня глюкози в крові. Експерименти на тваринах показали, що кінзенозид забезпечує помірну гіпоглікемічну дію, але слабшу, ніж метформін, класичний протидіабетичний препарат. Чжан пояснив, що рівень глюкози в крові у модельних тварин досягав 30 ммоль/л; метформін знизив рівень приблизно до 7 ммоль/л, тоді як кінзенозид знизив рівень глюкози лише до 10 ммоль/л. Для розробки інноваційних хімічних ліків сполуки-кандидати повинні перевершувати існуючі фармацевтичні препарати, щоб мати клінічну цінність, тому напрямок дослідження гіпоглікемії зупинився.
Другим напрямком досліджень Чжана була регуляція ліпідів. Роки повторюваних випробувань підтвердили, що ефективність кінсенозиду у зниженні рівня ліпідів була нижчою від статинів, що стало ще однією серйозною невдачею для групи, що розробила ліки.
Професор Чжан Юнхуей (крайній праворуч) переглядає хід випробувань у лабораторії. Фото Лі Юнгана, репортера Changjiang Daily
«Копни глибше». Щоразу, коли члени команди стикалися з труднощами, Чжан використовував цю мантру, щоб заохотити їх не випускати з уваги тонкі підказки, приховані в експериментальних даних.
Пізніше ці два загальмовані напрямки досліджень виявили життєво важливе розуміння: хоча кінсенозид не може зрівнятися з окремою гіпоглікемічною силою метформіну чи ізольованою ліпідознижувальною силою статинів, його подвійний регуляторний вплив як на рівень глюкози в крові, так і на ліпіди крові забезпечує комплексні метаболічні переваги, незрівнянні жодному окремому фармацевтичному агенту.
«Стародавня народна мудрість, закладена в Anoectochilus roxburghii як китайську рослинну медицину, гарантує нові прориви, які чекають відкриттів», — заявив Чжан. Спираючись на народні традиції використання трави для полегшення похмілля та захисту печінки, його команда звернулася до дослідження гепатопротекторних механізмів кінзенозиду.
Лабораторія Чжана створила шість різних моделей пошкодження печінки тварин для прискореного дослідження: алкогольне ураження печінки, лікарське ураження печінки, холестатичне ураження печінки, радіаційне ураження печінки, неалкогольний стеатогепатит і фіброз печінки.
Щоб прискорити прогрес у дослідженнях, Чжан самостійно вводив експериментальні дози, щоб перевірити період напіввиведення сполуки. Дослідження підтвердили, що кінсенозид досягає максимальної концентрації в крові через дві години після введення як на моделях тварин, так і на людях.
PПрофесор Чжан Юнхуей (крайній праворуч) переглядає хід дослідження в лабораторії. Фото Лі Юнгана, репортера Changjiang Daily
«На нашому найбільш завантаженому етапі я жив у кампусі, не повертаючись додому два місяці», — згадував Ван Яфень, один зі студентів Чжана. Вона описала всю дослідницьку групу як невпинних працівників, яким потрібні нагадування про відпочинок. З понеділка по суботу були офіційні робочі години, але більшість неділь лабораторія залишалася переповненою, а нічні дослідження були звичним явищем.
Всебічна експериментальна робота швидко дала прорив. Співпрацюючи з професором Сянг Міном зі Школи фармації, команда Чжана визначила терапевтичну ефективність кінсенозиду проти експериментального аутоімунного гепатиту, а також його унікальну антифіброзну дію на печінку. "Жоден новий фармацевтичний препарат від фіброзу печінки ще не отримав схвалення на міжнародний маркетинг. Якщо наше дослідження буде успішним, ми можемо розробити лікування, здатне зупинити прогресування від гепатиту до цирозу та раку печінки", - пояснив Чжан. Кінсенозид демонструє потужний захисний ефект на всіх шести досліджених моделях ураження печінки: алкогольне, лікарське, холестатичне, радіаційне, неалкогольне жирове захворювання печінки та фіброз печінки.
Дослідження гепатопротекції показали трансформаційні результати. Раніше в серпні 10 патентів, отриманих в результаті дослідження Anoectochilus roxburghii, завершили передачу технології, а таблетки кінсенозиду, розроблені як маломолекулярний хімічний препарат, отримали схвалення Фази I клінічних випробувань, видане Національним управлінням медичних продуктів.
Професор Чжан Юнхуей аналізує прогрес випробувань у лабораторії. Фото Лі Юнгана, репортера Changjiang Daily
Протягом 20 років поспіль Чжан очолював свою команду в непохитних цілеспрямованих дослідженнях Anoectochilus roxburghii. Він приписує свої два десятиліття наполегливості та впевненості двом стовпам: безперервній 2000-річній спадщині народної медицини Anoectochilus roxburghii та постійній підтримці національного фінансування досліджень.
Окрім початкової підтримки Національного фонду природничих наук, проект Anoectochilus roxburghii отримав підтримку від Національного великого спеціального науково-технічного проекту зі створення нових ліків у 2010 році, Національної програми досліджень і розвитку високих технологій 863 у 2013 році, а також значні фінансові гранти від провінції Хубей, муніципального уряду Уханя та Науково-технологічного університету Хуачжун.
Команда Чжана також повністю створила життєздатний шлях хімічного синтезу кінсенозиду. «Цей прорив долає розрив між традиційною китайською медициною та західною фармацевтичною хімією».
Чжан пояснив, що екстрагований кінзенозид досягає чистоти понад 99,5%, що кваліфікує його для розробки або як хімічного препарату, або як сучасної традиційної китайської медицини. Таблетки кінзенозиду, які проходять клінічні випробування як хімічний препарат, містять 99,5% чистого кінзенозиду. Його команда також розробляє інноваційні лікарські засоби TCM класу 1 і рецептури здорової їжі, використовуючи стандартизовані активні фракції, виділені з Anoectochilus roxburghii. «Ми повністю впевнені, що ці продукти досягнуть пацієнтів якомога раніше». Почувши новину про те, що таблетки кінзенозиду почнуть клінічні випробування, Шень Шаоронг висловив глибоке хвилювання: «Ми чекали ціле десятиліття на цю віху».
Під час багатьох інтерв’ю Чжан неодноразово згадував Ту Йо Йоу та артемізинін. "Виняткові лікарські сполуки змінюють результати охорони здоров'я - один препарат може навіть викорінити цілу хворобу, так само як артемізинін усунув малярію як головну глобальну загрозу. Якщо я зможу розробити один або два нових лікувальних фармацевтичних препарати за своє життя, я вважатиму свою кар'єру завершеною".
Репортери: Ян Цзяфен, Тянь Ципін, Changjiang Daily
Кореспондент: Ван Сяосяо
Примітка редактора
