Et antibiotikum, der forklæder sig som en naturlig forbindelse i den gigantiske Madeira-svin

En tidligere undersøgelse har vist, at en type fjel, der vokser på Madeira, producerer en kemisk forbindelse, der kan være nyttig som et lægemiddel. Men en ny undersøgelse fra forskere ved Uppsala Universitet har vist, at dette sandsynligvis ikke er sandt:i stedet, planten havde sandsynligvis akkumuleret antibiotika fra forurenet jord.

Alle kemiske forbindelser i naturen er bygget gennem biosyntese, en proces, hvor planter, dyr og mikroorganismer producerer komplekse forbindelser fra simplere strukturer. Nogle af disse er produceret med det formål at beskytte organismen, f.eks. de giftige forbindelser produceret af planter for at forgifte planteædere. Områderne farmakognosi og naturproduktkemi er fokuseret på at tage disse forbindelser fra naturen og genanvende dem til brug i humanmedicin.

I dag, vi ved ret meget om biosyntese i forskellige organismer. Ved at bruge denne viden, vi kan endda forudsige den slags kemiske forbindelser, som vi forventer at finde i naturen – og dem, vi ikke gør.

Denne viden førte til, at Luke Robertson, postdoc, der arbejder mellem Institut for Økologi og Genetik og Institut for Medicinalkemi, at sætte spørgsmålstegn ved den foreslåede struktur af en kemisk forbindelse, der er opdaget i Madeira-svinen (Scilla madeirensis, Asparagaceae). En tidligere undersøgelse havde rapporteret, at en forbindelse produceret af planten kunne være nyttig til behandling af prostatahyperplasi. Men strukturen af ​​forbindelsen så mærkelig ud:den passede ikke med nogen kendt biosyntetisk vej. Nærmere undersøgelser førte Robertson til den konklusion, at forskerne ikke kun havde fejlidentificeret den kemiske struktur - men at de havde fundet et stof, der slet ikke blev produceret af planten. De havde opdaget et syntetisk antibiotikum:sulfadiazin.

"De værktøjer, vi bruger til at identificere strukturerne af organiske forbindelser, kan være komplekse; vi lægger ikke bare data ind i en computer, og den spytter derefter en kemisk struktur ud mod os. Det er som at løse en gåde - og to mennesker kan have forskellige svar på den samme gåde," sagde Luke Robertson.

Men hvor kom sulfadiazinen fra? Mens forbindelsen var tydeligt isoleret inde fra planten, vi ved, at sulfadiazin er syntetisk; det er, kun produceret af mennesker. Den eneste fornuftige forklaring, ifølge Robertson, er, at stoffet havde forurenet planten og det omkringliggende område gennem forurenet gødning. Sulfadiazin er meget udbredt i husdyrindustrien og er kendt for at blive spredt i hele miljøet via husdyrgødning. Forbindelsen opbygges derefter i jorden og akkumuleres senere i planter.

"Det er utroligt vigtigt, at vi identificerer kemiske strukturer korrekt. Lægemiddelvirksomheder står til at tabe millioner ved at opdage en forbindelse med potentiale til at blive brugt som et humant lægemiddel, men så patent på den forkerte kemiske struktur. Hvis en anden virksomhed finder ud af dette, de kan effektivt 'stjæle' patentet på forbindelserne".