Источник: The Conversation

Ежегодно табак убивает 8 миллионов человек по всему миру, но представьте, если бы его можно было использовать для изготовления лекарств. Идея небезынтересна — в прошлом табак использовался в качестве травяного лекарства. Но сейчас, в век генной инженерии, табак вполне может стать будущим фармацевтического производства на Земле и за ее пределами.

Европейские исследователи впервые столкнулись с табаком на Американском континенте в XVI веке. Коренные жители веками использовали его для лечения различных заболеваний, таких как головная боль, простуда, язвы и расстройство желудка, вдыхая, принимая внутрь или нанося на кожу.

В Европе XVI века табак стал панацеей, которую прописывали практически от всего. Однако самым странным его применением, вероятно, было средство от симптомов утопления в XVIII веке. Наборы для клизм с табачным дымом хранились у реки Темзы в Лондоне. Если кто-то падал в воду, его будили шоком с помощью одного из таких наборов. Считалось, что табачный дым согревает и стимулирует.

Хотя доказательств того, что табак по своей сути является лекарственным средством, мало, его вредность была замечена еще в XVIII веке.

Многие современные лекарства получают из растений, например химиотерапию от рака Таксол из тисового дерева или сердечное лекарство Дигоксин из «лисьих перчаток» (наперстянка). Эти лекарства представляют собой крошечные молекулы. Но если мы хотим получить что-то более сложное, например, лекарство на основе белка, такое как инсулин или вакцина, то оборудование становится гораздо более технически сложным.

Большинство этих более сложных лекарств — продукт генной инженерии, называемой рекомбинантной технологией. Генетический материал, необходимый для производства, например, инсулина, соединяется с генетическим материалом клетки. Эта клетка (это могут быть бактерии, дрожжи или животные клетки) теперь будет производить инсулин вместе со всеми своими собственными белками. Это похоже на то, как ребенок незаметно подбрасывает шоколадку к остальным покупкам родителей.

Технология чрезвычайно дорога (около 2 миллиардов долларов США или 1,5 миллиарда фунтов стерлингов) из-за огромных чанов или биореакторов, необходимых для выращивания рекомбинантных клеток в стерильных условиях. Это затрудняет доступ к таким препаратам для стран с низким уровнем дохода.

Именно здесь табак может изменить ситуацию. Подобно рекомбинантным клеткам, которые мы используем в настоящее время, растения также могут быть генетически модифицированы для производства фармацевтических препаратов. Однако растениям для роста нужны только почва, вода и солнечный свет. Табак — самая крупная листовая непищевая культура. Он очень хорошо поддается генетической модификации и является абсолютной силой, когда дело доходит до производства белков, как собственных, так и введенных нами. В сочетании с высокой биомассой это растение является самым плодовитым в фармацевтическом производстве.

Может быть табак и коренной житель Америки и Австралии, но это жизнестойкое растение, и его можно выращивать по всему миру. Благодаря легкости генетической модификации табак может стать еще более жизнестойким, если сделать его засухоустойчивым.

Идея молекулярного земледелия пока еще нова, но уже начинает набирать обороты. В 2012 году канадская компания Medicago продемонстрировала скорость использования табака в качестве производственной платформы. Они использовали табак для производства более 10 миллионов доз вакцины от гриппа за один месяц. Учитывая, что во всем мире мы можем производить 40 миллионов доз вакцины в месяц, это достижение стало новаторским.

В настоящее время проводится несколько клинических испытаний иммунотерапии, созданной на основе табака, для лечения таких заболеваний, как ВИЧ и даже вирус Эбола. Один из препаратов уже получил статус экстренного использования в США для передачи медицинским работникам во время вспышки вируса Эбола в 2014 году. Эти заболевания в большей степени поражают страны с низким уровнем дохода, а табак выращивается преимущественно в этих странах.

Табак даже используется для производства иммунотерапии рака. Эти методы лечения рака работают за счет усиления нашей собственной иммунной системы для борьбы с раковыми клетками, при этом побочных эффектов у них меньше, чем у традиционной химиотерапии. Однако они непомерно дороги, поэтому данная платформа может сделать их более доступными.

Курение причиняет огромный вред всему миру, но снижение его популярности приведет к новой проблеме: табачные фермеры в странах с низким уровнем дохода потеряют средства к существованию. Так почему бы не перепрофилировать эти культуры?

Лекарства на Марсе

Оскар Уайльд однажды написал: «У каждого святого есть прошлое, а у каждого грешника — будущее». Каково же будущее табака?

Если мы планируем посетить или колонизировать другие планеты, нам понадобятся лекарства, пока мы там. Табак растет по всему миру, почему бы ему не расти и на Марсе? Пачка семян табака займет на ракете гораздо меньше места, чем пятилетний запас инсулина или целая биореакторная установка, если уж на то пошло. К тому же, табак — это бесконечный источник — собирайте семена и сажайте снова.

Однако прежде чем отправляться на Марс, мы должны решить проблемы здесь, на Земле, и одна из них — устойчивость. Растения, из которых мы сегодня извлекаем лекарства, например тис, находятся под угрозой исчезновения.

Развивающаяся область — инженерия табака, позволяющая производить те же лекарства, которые мы обычно извлекаем из этих растений. Мало того, мы сможем производить дорогие специи, такие как шафран, или ароматизаторы, например малину, по меньшей цене. Возможности табака не ограничены даже небом.

---