Под микроскопом скопления игольчатых кристаллов собираются вместе и светятся белым при естественном освещении.
Недавно репортеры Changjiang Daily стали свидетелями выделения единственного соединения — кинсенозида — из китайского фитопрепарата Anoectochilus roxburghii в новой лекарственной лаборатории Фармацевтического факультета Медицинского колледжа Тунцзи Университета науки и технологий Хуачжун. Этот ингредиент определяет фармакологическую активность традиционныхАноэктохилус роксбурги.
Столбчатые кристаллические кинсенозиды задерживаются на дне колбы. Фото Ли Юнгана, репортера Changjiang Daily
Дикий Anoectochilus roxburghii был внесен в список находящихся под угрозой исчезновения растений в провинции Фуцзянь, ее основном производственном регионе, в 1990 году. 7 августа 2021 года дикий Anoectochilus roxburghii был включен в Национальный список охраняемых диких растений Китая класса II. За последние два десятилетия этот завод претерпел кардинальные изменения. В лаборатории Медицинского колледжа Тунцзи Университета науки и технологий Хуачжун команда профессора Чжан Юнхуя провела 20 лет целенаправленных исследований, разрабатывая таблетки кинсенозида, инновационного низкомолекулярного химического препарата класса 1. Продукт получил национальное одобрение для клинических испытаний фазы I 28 июля этого года и скоро начнет испытания фазы I на людях. Ранее 10 патентов, касающихся изобретения и применения Anoectochilus roxburghii для профилактики и лечения заболеваний печени, были переданы за промежуточный платеж в размере 240 миллионов юаней. Искусственно культивируемый Anoectochilus roxburghii содержит более высокие уровни кинсенозида, его основного лекарственного активного ингредиента, чем дикие сорта, при этом качество постоянно улучшается. Имея 2000-летнюю историю использования в качестве лекарственного и съедобного растения среди местных жителей провинции Фуцзянь, Anoectochilus roxburghii теперь может перерабатываться в химические фармацевтические препараты, современные традиционные китайские лекарства и гомологическое растительное сырье для медицинских пищевых продуктов.
Команда профессора Чжан Юнхуэй также успешно разработала путь химического синтеза кинсенозида, то есть кинсенозиды можно производить посредством химического синтеза.
Слияние традиционной китайской и западной медицины осуществляется с помощью Anoectochilus roxburghii.
Профессор Чжан Юнхуэй. Фото Ли Юнгана, репортера Changjiang Daily
2000 лет народного использования: раскрытие функционального секрета Anoectochilus Roxburghii в лаборатории
Чжан Юнхуэй родился в фермерской семье и в 1991 году окончил среднюю школу Хуанган в провинции Хубэй и поступил в Медицинский университет Тунцзи (ныне Медицинский колледж Тунцзи Хуачжунского университета науки и технологий) по специальности «фармация».
С развитием исследований в области натуральной фармацевтики в 1970-х годах возникла новая дисциплина, названная натуральной фармацевтической химией. Во время учебы в аспирантуре Чжан специализировался в этой области и систематически освоил широкий спектр исследовательских методов и приемов природной фармацевтической химии.
Получив степень магистра в 2000 году, Чжан остался в кампусе, чтобы проводить исследования в области естественной медицины. "Китайские лекарственные травы имеют тысячелетнюю историю. В прошлом мы не могли прояснить материальную основу терапевтического действия большинства лекарственных трав; теперь у нас есть решимость и уверенность, чтобы разобраться в этом", - вспоминает Чжан. Через несколько месяцев он выбрал Anoectochilus roxburghii в качестве объекта своего исследования.
Аноэктохилус роксбурги — орхидея рода Anoectochilus, имеющая темно-пурпурно-красные листья, покрытые сетью золотых жилок, что является отличительной и красивой чертой. Он растет в провинциях Фуцзянь, Тайвань и Юньнань в Китае, а также в Японии и некоторых странах Юго-Восточной Азии.
Возделываемый в лесу Anoectochilus roxburghii.
Репортеры взяли интервью у местных фермеров, выращивающих травы в городе Юнань префектуры Саньмин провинции Фуцзянь с 13 по 15 августа этого года. Фермеры рассказали: "Птицы считают листья Anoectochilus roxburghii женьшенем, поэтому мы также называем его "птичьим женьшенем". Дикие горные животные тоже питаются им. Наши предки заметили это очень давно".
Местные жители провинции Фуцзянь называют Anoectochilus roxburghii «королем трав», история народного использования которого насчитывает более 2000 лет. Он известен как универсальное дезинтоксикационное средство: применяется при детских лихорадочных судорогах, укусах ядовитых змей, облегчении похмелья, хроническом кашле у пожилых людей, физической слабости после родов. В традиционных китайских концепциях здоровья «внутреннее тепло» и «токсины» являются коренными причинами болезней, поэтому очищение от жары и детоксикация являются основными приоритетами здравоохранения.
Именно эта непреходящая народная медицинская мудрость, передаваемая на протяжении тысячелетий, вдохновила Чжана на изучение Anoectochilus roxburghii. «Тем не менее, никто систематически не анализировал его химический состав, оставляя неизвестными точные активные ингредиенты, ответственные за его действие».
В 2004 году, еще будучи преподавателем, Чжан представил проект Национального фонда естественных наук, посвященный Anoectochilus roxburghii, и получил 220 000 юаней на финансирование исследований, официально начав исследования этого растения.
Во время летних каникул 2004 года Чжан привел двух аспирантов в город Чжанчжоу, провинция Фуцзянь, чтобы найти Anoectochilus roxburghii. В то время здесь не существовало искусственного выращивания, можно было встретить только дикорастущие растения. Поскольку у поставщиков лекарственных трав не было запасов, команда отправилась в горные районы в поисках опытных травников и приобрела 3 килограмма сушеного Anoectochilus roxburghii за 33 000 юаней, выделенных на исследования.
За два года путем экстракции, разделения и очистки Чжан выделил из Anoectochilus roxburghii более 10 соединений, в которых преобладали гликозиды. Это ознаменовало первое успешное выделение кинсенозида из выращенного в провинции Фуцзянь Anoectochilus roxburghii.
Сушеный Аноэктохилус роксбургиразличных сортов для лабораторных испытаний. Фото Ли Юнгана, репортера Changjiang Daily
Чжан и его команда провели эксперименты на животных с основными категориями соединений, извлеченных из Anoectochilus roxburghii, подтвердив, что кинсенозид, а не флавоноиды или полисахариды, как ранее предполагали некоторые исследователи, является основным фармакологически активным ингредиентом растения.
Кинсенозид, экстрагированный из Anoectochilus roxburghii, представляет собой гликозидное соединение. Чжан заявил: «Качество Anoectochilus roxburghii оценивается исключительно по содержанию этого единственного соединения, кинсенозида».
Дальнейшие исследования приносили сплошные сюрпризы. Дикий Anoectochilus roxburghii содержит более 10% кинсенозида по весу, тогда как искусственно выращенные сорта имеют еще более высокие концентрации — это означает, что каждые 100 граммов травы содержат не менее 10 граммов кинсенозида. Такое высокое содержание одного активного соединения крайне редко встречается среди китайских растительных лекарственных средств; большинство лекарственных растений содержат менее 1% любого отдельного активного ингредиента, а на известный паклитаксел приходится всего 0,01% коры Taxus.
При разработке новых химических лекарств исследователи обычно модифицируют исходную молекулярную структуру перспективных соединений-кандидатов, чтобы повысить эффективность или уменьшить токсические побочные эффекты. Однако команда Чжана обнаружила, что нативная молекулярная структура кинсенозида обеспечивает оптимальные терапевтические эффекты и вообще не требует структурных модификаций.
Все лекарственные вещества несут в себе потенциальный риск токсичности, однако систематические токсикологические исследования доказали, что кинсенозиды практически нетоксичны. «Это драгоценное сокровище, оставленное нам нашими предками».
Руководство по выращиванию с помощью лабораторных данных — возрождение растения, находящегося под угрозой исчезновения
Рано утром 14 августа, примерно в 60 километрах от города Юнъань, в городе Саньмин, 42-летний Су Бинчжан и его 72-летняя мать рыхлили почву под бамбуковыми рощами Мосо. В сентябре сюда планировали пересадить 600 тысяч саженцев Anoectochilus roxburghii.
Эта местность расположена на ответвлениях гор Уи на высоте более 500 метров и покрыта пышными бамбуковыми навесами мосо. Тонкий солнечный свет проникает сквозь листья бамбука на красную почву. "Anoectochilus roxburghii не выдерживает прямых солнечных лучей. В естественной среде он растет под лесами, где высокие деревья и бамбук служат его тенью", - объяснил Шэнь Шаорун, основатель Yong'an Huangnijia Co., Ltd., сопровождавший репортеров на гору.
Су Бинчжан (крайний сзади) и фермеры несут собранный урожай Anoectochilus roxburghii вниз с горы. Предоставлено Су Бинчжан
Уроженец племени хакка, Шэнь Шаорун начал исследовать методы искусственного разведения и выращивания Anoectochilus roxburghii в 2005 году. Весной 2013 года Чжан вместе со своими учениками отправился в компанию Huangnijia Co., Ltd. в Юнъане, чтобы получить сырье Anoectochilus roxburghii для лабораторных исследований. В то время следующий этап исследований Чжана был направлен на выявление терапевтических преимуществ кинсенозида для продвижения разработки новых лекарств, в то время как Шэнь уже освоил технологии размножения культуры тканей, подлесных и тепличных технологий.
После этой поездки в Юнъань большая часть сырого Anoectochilus roxburghii, использованного в лаборатории Чжана, была поставлена с плантации Шена. Шен также начал отправлять образцы растений в лабораторию Чжана для тестирования, чтобы помочь в выборе семян и оптимизации выращивания.
В интервью 14 августа этого года Шен вспоминал: "Тогда он сказал мне, что подтвердил, что Anoectochilus roxburghii оказывает гипогликемическое действие при почти полном отсутствии токсичных побочных эффектов. Это единственное предложение побудило меня продолжать исследования по искусственному выращиванию и по сей день".
В настоящее время Шен управляет плантацией Anoectochilus roxburghii площадью 3200 му по модели «компания + фермер». Из каждого му получается 220 килограммов свежих листьев, которые путем низкотемпературной сушки перерабатываются в 22 килограмма сушеных трав, которые продаются по цене 5800 юаней за килограмм.
«Перед пересадкой саженцев мы измельчаем почву на мелкие частицы, точно так же, как готовим грядки для овощей», — говорит Су Бинчжан, который тщательно ухаживает за своим бамбуковым лесом площадью 100 му. «Без выращивания Anoectochilus roxburghii эта горная земля осталась бы бесплодной». Загорелый фермер честно улыбнулся. Су вернулся в свой родной город десять лет назад после работы мигранта по выращиванию цитрусовых, риса, бамбука мосо и Anoectochilus roxburghii. Трава теперь приносит половину его общего годового дохода.
Фермеры осматривают бутылочные саженцы Anoectochilus roxburghii на горе Цзяоюй, Линьцан, Юньнань. Предоставлено Чэнь Лин
Су не имеет данных о том, сколько выращенных им Anoectochilus roxburghii было доставлено в лабораторию Чжана за последнее десятилетие. Ван Яфэнь, исследователь из Лаборатории новых лекарств Медицинского колледжа Тунцзи Хуачжунского университета науки и технологий, отметил четкую тенденцию: уровни кинсенозидов в искусственно выращенных образцах Anoectochilus roxburghii, отправленных на тестирование, продолжают расти, с постоянным улучшением качества год за годом.
В провинции Фуцзянь, где Anoectochilus roxburghii почитается как «король трав», у местных жителей не было научных стандартов, позволяющих судить о премиальном качестве. Они считали, что дикие травы, подобные женьшеню, приобретают лучшее качество при более длительном цикле роста. В то время цены на местном рынке отражали это заблуждение: двухлетний цветущий Anoectochilus roxburghii продавался по 2000 юаней за цзинь, а однолетний цветущий подвой продавался по 1000 юаней за цзинь.
Лабораторные данные Чжана опровергли это тысячелетнее народное поверье. Испытания показали, что цветущий Anoectochilus roxburghii содержит гораздо меньше кинсенозидов, чем нецветущие растения, а более длительные циклы выращивания не означают более высокую эффективность.
Существует несколько разновидностей Anoectochilus roxburghii, классифицированных по форме листьев: круглолистные, остролистные, крупнолистные и тонколистные. Используя самостоятельно разработанные протоколы тестирования, Чжан подтвердил, что листья содержат самую высокую концентрацию кинсенозида. После того, как эти результаты были переданы производителям, крупнолистные сорта быстро стали основным культивируемым сортом.
Фермеры собирают урожай Anoectochilus roxburghii на горе Цзяоюй, Линьцан, Юньнань. Предоставлено Чэнь Лин
Почти в 1800 километрах от города Юнъань, провинция Фуцзянь, на горе Цзяоюй, Линьцан, провинция Юньнань, растет 40 му процветающего Anoectochilus roxburghii. Чэнь Лин, глава Yunnan Shanyuan Biotechnology Development Co., Ltd., объяснил, что профессор Юй Лунцзян из Хуачжунского университета науки и технологий представил выращивание Anoectochilus roxburghii в качестве проекта по борьбе с бедностью в Юньнани еще в 2017 году, обучая местных фермеров методам искусственного выращивания. Профессор Чжан Юнхуэй в настоящее время помогает в разработке местного стандарта безопасности пищевых продуктов провинции Юньнань для Anoectochilus roxburghii, а местный стандарт безопасности пищевых продуктов для Anoectochilus roxburghii провинции Фуцзянь, сформулированный под его техническим руководством после пяти лет исследований, был официально выпущен и внедрен в июне 2022 года. К выращиванию Anoectochilus roxburghii присоединилось все большее число фермеров.
Согласно неполным статистическим данным, предоставленным Чжаном, по всей стране культивирование Anoectochilus roxburghii охватывает более 100 000 му, а годовой объем промышленного производства составляет 20 миллиардов юаней. Когда-то находившееся под угрозой исчезновения дикое растение, Anoectochilus roxburghii было возрождено при поддержке современной науки и техники, постоянно принося пользу человечеству.
20 лет непоколебимых исследований — уверенность, коренящаяся в народной медицинской практике
Местные жители в основном потребляют Anoectochilus roxburghii, варя из него отвары или заваривая травяной чай. Исторические документы фиксируют его гипогликемическое и гиполипидемическое действие.
Первой целью исследования Чжана была регуляция уровня глюкозы в крови. Эксперименты на животных показали, что кинсенозид оказывает умеренное гипогликемическое действие, но более слабое, чем метформин, классический антидиабетический препарат. Чжан объяснил, что уровень глюкозы в крови у модельных животных достигал 30 ммоль/л; метформин снижал уровень глюкозы примерно до 7 ммоль/л, тогда как кинсенозид снижал уровень глюкозы только примерно до 10 ммоль/л. Для разработки инновационных химических лекарств соединения-кандидаты должны превосходить существующие фармацевтические препараты, чтобы обладать клинической ценностью, поэтому направление исследований гипогликемии застопорилось.
Вторым направлением исследований Чжана была регуляция липидов. Годы повторных испытаний подтвердили, что эффективность кинсенозида в снижении уровня липидов уступает статинам, что стало еще одной серьезной неудачей для команды разработчиков новых лекарств.
Профессор Чжан Юнхуэй (крайний справа) наблюдает за ходом испытаний в лаборатории. Фото Ли Юнгана, репортера Changjiang Daily
«Копай глубже». Всякий раз, когда члены команды сталкивались с трудностями, Чжан использовал эту мантру, чтобы побудить их не упускать из виду тонкие подсказки, скрытые в экспериментальных данных.
Эти два зашедших в тупик направления исследований позже выявили жизненно важные идеи: хотя кинсенозид не может сравниться с самостоятельным гипогликемическим действием метформина или изолированной гиполипидемической силой статинов, его двойное регуляторное воздействие как на уровень глюкозы в крови, так и на липиды в крови обеспечивает комплексные метаболические преимущества, не имеющие аналогов ни у одного фармацевтического препарата.
«Древняя народная мудрость, заложенная в Anoectochilus roxburghii как китайское лекарственное растение, гарантирует новые открытия», — заявил Чжан. Опираясь на народные традиции использования этого растения для облегчения похмелья и защиты печени, его команда приступила к исследованию гепатозащитных механизмов кинсенозидов.
Лаборатория Чжана разработала шесть различных моделей повреждения печени у животных для ускорения исследований: алкогольное повреждение печени, лекарственное повреждение печени, холестатическое повреждение печени, радиационное повреждение печени, неалкогольный стеатогепатит и фиброз печени.
Чтобы ускорить прогресс исследований, Чжан самостоятельно вводил экспериментальные дозы, чтобы проверить период полураспада соединения. Испытания подтвердили, что кинсенозид достигает максимальной концентрации в крови через два часа после введения как на животных моделях, так и на людях.
Pпрофессор Чжан Юнхуэй (крайний справа) наблюдает за ходом испытаний в лаборатории. Фото Ли Юнгана, репортера Changjiang Daily
«На нашем самом загруженном этапе я жил в кампусе, не возвращаясь домой в течение двух месяцев», — вспоминает Ван Яфэнь, один из учеников Чжана. Она описала всю исследовательскую группу как неутомимых работников, которым требовались напоминания об отдыхе. С понедельника по субботу были официальными рабочими часами, однако большую часть воскресенья лаборатория оставалась переполненной, а ночные исследовательские сессии были обычным явлением.
Комплексная экспериментальная работа быстро привела к прорывам. Сотрудничая с профессором Сян Мином из Фармацевтической школы, команда Чжана определила терапевтическую эффективность кинсенозида против экспериментального аутоиммунного гепатита, а также его уникальную антифиброзную активность в печени. "Ни один новый фармацевтический препарат для лечения фиброза печени еще не получил одобрения на мировом рынке. Если наши исследования увенчаются успехом, мы сможем разработать лечение, способное остановить прогрессирование гепатита в цирроз и рак печени", - пояснил Чжан. Кинсенозид демонстрирует сильные защитные эффекты на всех шести протестированных моделях повреждения печени: алкогольном, лекарственном, холестатическом, радиационном, неалкогольной жировой болезни печени и фиброзе печени.
Направление исследований в области гепатопротекции дало революционные результаты. Ранее в августе 10 патентов, полученных в результате исследований Anoectochilus roxburghii, завершили передачу технологии, а таблетки кинсенозида, разработанные как низкомолекулярный химический препарат, получили одобрение фазы I клинических испытаний, выданное Национальным управлением медицинской продукции.
Профессор Чжан Юнхуэй наблюдает за ходом испытаний в лаборатории. Фото Ли Юнгана, репортера Changjiang Daily
В течение 20 лет подряд Чжан возглавлял свою команду в упорных и целенаправленных исследованиях Anoectochilus roxburghii. Он приписывает свои два десятилетия настойчивости и уверенности двум столпам: непрерывному 2000-летнему народному медицинскому наследию Anoectochilus roxburghii и устойчивой национальной поддержке финансирования исследований.
Помимо первоначальной поддержки Национального фонда естественных наук, проект Anoectochilus roxburghii получил поддержку со стороны Национального специального научно-технического проекта по созданию новых лекарств в 2010 году, Национальной программы исследований и разработок в области высоких технологий 863 в 2013 году, а также значительные финансовые гранты от провинции Хубэй, муниципального правительства Уханя и Университета науки и технологий Хуачжун.
Команда Чжана также полностью установила жизнеспособный путь химического синтеза кинсенозида. «Этот прорыв устраняет разрыв между традиционной китайской медициной и западной фармацевтической химией».
Чжан пояснил, что экстрагированный кинсенозид достигает чистоты, превышающей 99,5%, что позволяет использовать его в качестве химического препарата или в качестве средства современной традиционной китайской медицины. Таблетки кинсенозида, проходящие клинические испытания в качестве химического препарата, содержат 99,5% чистого кинсенозида. Его команда также разрабатывает инновационные препараты традиционной китайской медицины класса 1 и рецептуры здоровой пищи с использованием стандартизированных активных фракций, выделенных из Anoectochilus roxburghii. «Мы полностью уверены, что эти продукты поступят к пациентам как можно скорее». Услышав новость о том, что таблетки кинсенозида вступят в клинические испытания, Шэнь Шаорун выразил глубокое волнение: «Мы ждали этого события целое десятилетие».
Во время многочисленных интервью Чжан неоднократно упоминал Ту Юю и артемизинин. "Исключительные лекарственные соединения меняют результаты здравоохранения - один препарат может даже искоренить всю болезнь, точно так же, как артемизинин устранил малярию как главную глобальную угрозу. Если я смогу разработать один или два новых лечебных фармацевтических агента за свою жизнь, я буду считать свою карьеру завершенной".
Репортеры: Ян Цзяфэн, Тянь Ципин, Changjiang Daily.
Корреспондент: Ван Сяосяо
Примечание редактора
