Antibiotika maskerade sig som naturprodukt i blåstjärneväxt

Tidigare forskningsresultat har pekat på att en särskild typ av scilla från Madeira innehåller en kemisk förening som kan vara användbar som läkemedel. Men en ny studie från forskare vid Uppsala universitet visar att detta inte kan stämma. Växten hade förmodligen tagit upp antibiotika som hamnat i jorden via gödsling.

Alla kemiska föreningar i naturen är skapade genom biosyntes, där växter, djur och mikroorganismer producerar komplexa ämnen från enklare strukturer. En del av den här kemin är producerad med syfte att försvara organismen: ett exempel är de föreningar som växter producerar för att förgifta insekter som äter dem. Forskningsfälten farmakognosi och naturproduktskemi undersöker hur sådana kemiska föreningar kan användas inom medicin.

Idag vet vi ganska mycket om hur biosyntesen går till i olika organismer, till och med så mycket att kan vi förutse vilka sorters kemiska föreningar som kan förväntas produceras naturligt och därmed också vilka som anses otänkbara.

Denna kunskap ledde till att Luke Robertson, postdoktor vid institutionen för ekologi och genetik och institutionen för läkemedelskemi, ifrågasatte strukturen hos en kemisk förening som rapporterats från en blåstjärneväxt, en scilla, från Madeira (Scilla madeirensis, Asparagaceae). En tidigare studie visade på en kemisk förening som kunde vara användbar för behandling av prostatahyperplasi, men strukturen såg osannolik ut: den passade inte med någon känd biosyntesväg. En närmare undersökning ledde Robertson till slutsatsen att de ursprungliga forskarna hade identifierat strukturen felaktigt; de hade hittat ett ämne som inte var naturligt producerat av växten. De hade upptäckt en syntetisk antibiotika: sulfadiazine.

– De verktyg vi använder för att identifiera strukturerna av organiska molekyler kan vara komplexa; det är inte så att vi bara infogar data och datorn spottar ut kemiska strukturer. Det är som en gåta där två olika forskare kan finna olika svar på samma problem, säger Luke Robertson.

Men var kommer då sulfadiazinet ifrån? Föreningen isolerades faktiskt från växten men sulfadiazine är, vad vi vet, enbart producerat av människan. Den enda rimliga förklaringen, enligt Robertson, är att den här syntetiska föreningen har kontaminerat växten och dess närmiljö via gödsling. Sulfadiazine används ofta inom boskapsindustrin som antibiotika och sprids sedan i miljön via animaliskt gödsel. Föreningen ackumuleras i jorden och tas därifrån upp av växterna.

– Det är så otroligt viktigt att vi identifierar kemiska strukturer korrekt. Medicinska företag kan förlora miljoner på att upptäcka och patentera ämnen med potential att användas effektivt inom medicin, men som sedan kan upptäcktas vara felaktigt identifierade. Om ett annat företag upptäcker detta, kan de fort ta patent på det ämnet med den rätta strukturen, och på så sätt ”sno” idén.

För mer information kontakta Luke Robertson, tel: 0722 031 503, email: Luke.Robertson@ebc.uu.se

Luke P Robertson, Lindon W. K. Moodie, Darren C. Holland, K. Charlotte Jandér, Ulf Göransson (2020) Sulfadiazine Masquerading as a Natural Product from Scilla madeirensis (Scilloideae), J. Nat. Prod, DOI: 10.1021/acs.jnatprod.0c00163
https://doi.org/10.1021/acs.jnatprod.0c00163