09,14,2026 4vues
Préface
Le parcours scientifique du chercheur Qiao Xue est inextricablement lié à la « médecine du Nord» - inscrit depuis 2003, enseignant à l'étranger depuis 2012, formant un groupe de sujets à son retour d'une visite à l'étranger en 2018, n'a jamais été loin depuis plus de vingt ans. Elle se moque d’être une scientifique « très terreuse »:Dans la croissance et le développement de la médecine du Nord, avec la médecine traditionnelle chinoise comme objet de recherche, la direction de la recherche a toujours été axée sur un noyau - les produits naturels de la médecine chinoise.
Mais "Terre" n'est pas synonyme de Vieillot. L'étude à long terme du système complexe de la médecine chinoise lui a fait prendre conscience des limites des méthodes de recherche traditionnelles. Lorsque les expériences pharmacologiques nécessitent des molécules candidates de l'ordre du gramme et qu'elles sont extrêmement faibles dans les produits pharmaceutiques, les méthodes traditionnelles de séparation par extraction seront confrontées à d'énormes défis. Ce goulot d'étranglement l'a amenée à se tourner vers la biologie synthétique -Au lieu de compter sur des médicaments, les ingrédients efficaces de la médecine chinoise sont « plantés» avec des micro - organismes.
Le chemin n'a pas été facile, mais lui a permis de trouver une nouvelle langue pour raconter l'histoire de la médecine chinoise.
De la « médecine chinoise analytique » à la « médecine chinoise synthétique »:
La voie de la transformation entraînée par les goulots d'étranglement de la recherche scientifique
Le point de départ de la recherche scientifique de Qiao Xue est l'analyse de la composition chimique de la médecine chinoise. En raison de la grande complexité de la composition de la médecine chinoise, le Groupe s'appuie depuis longtemps sur la chromatographie liquide (LC) et la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC / MS) pour la résolution. Mais l’analyse ne peut que « Voir », pas « obtenir ». Le problème se pose lorsque des études pharmacologiques ou cliniques nécessitent des quantités suffisantes de composés. Le seul couplage liquide ne peut pas atteindre le composé cible, même avec une grande phase liquide de préparation, est limité par le contenu naturel de l'ingrédient cible dans les produits pharmaceutiques, ce qui peut coûter beaucoup de ressources en médecine chinoise et de ressources humaines et matérielles.
C’est ce dilemme du « visible mais pas pris » qui l’a amenée à se tourner vers la recherche biosynthétique en 2015. Le Groupe thématique est ainsi passé de la « médecine chinoise analytique » à la « médecine chinoise synthétique », le Centre de gravité de la recherche se concentrant progressivement sur les mécanismes de biosynthèse des produits naturels des plantes et entrant officiellement dans le domaine de la biologie synthétique.
"Lego produit naturel": de nouvelles possibilités grâce à l'hétérologie des enzymes
En explorant la façon dont les plantes synthétisent des molécules actives, le chercheur Qiao Xue propose une métaphore de l'image - "lego, le produit naturel".
L'idée est née d'une reconceptibilité de la fonction enzymatique. Les manuels scolaires soulignent que « les enzymes sont uniques, une clé ouvre une serrure», mais des études pratiques ont révélé que de nombreuses enzymes sont « promiscuités» – catalysent de manière flexible différentes combinaisons de substrats. Par exemple, une enzyme peut lier a à B, a à C et même continuer à lier D sur une base AB. » la nature donne aux protéines une grande créativité. « dit Joe Snow.
Il existe un grand nombre de « blocs de construction» génériques dans la nature, tels que le glucose, l'acide cinnamique, l'Acétyl - CoA, etc. Ces petites molécules sont largement distribuées et peuvent être assemblées de manière flexible par des enzymes en divers produits naturels sous forme de « blocs de construction». Le nom "lego" vient précisément de cette caractéristique modulaire et combinable. Cette propriété ouvre la possibilité de construire des « produits naturels non naturels» – à la fois en préservant le squelette naturel et en introduisant des modifications non naturelles pour explorer une activité pharmacologique plus optimale.
Atterrissage et défi: de la fleur de Lotus d'or à la conservation des ressources en médecine chinoise
Actuellement, le Groupe de sujets a appliqué cette idée à la synthèse de plusieurs principes actifs de la médecine chinoise. Un cas représentatif est la fleur de Lotus d'or - une médecine chinoise sauvage dont le climat et le temps de récolte affecteront les ingrédients efficacesFlavonocarbosidesLe contenu.
L'équipe Yemin / qioshi de l'École de pharmacie du Nord a passé beaucoup de temps à analyser la voie de biosynthèse des flavonoïdes carbosides et à travailler avec l'équipe du professeur menghao Cai de l'Université de technologie de l'est de la Chine pour importer l'ensemble de la voie dans la levure et atteindre une fermentation à haut rendement De plus de 20 grammes par litre. "Cela signifie qu'à l'avenir, il est possible de ne pas dépendre des ressources sauvages et d'avoir un accès stable aux ingrédients pharmacodynamiques clés."
Le chercheur Qiao Xue a souligné que ces résultats peuvent être utilisés pour la recherche et le développement de médicaments naturels, d'une part, et sont importants pour la conservation des ressources de la médecine chinoise, d'autre part: près de la moitié de la médecine chinoise couramment utilisée dans notre pays dépend de la collecte sauvage, et la production d'ingrédients clés par fermentation réduira considérablement la consommation de ressources sauvages. En outre, les enzymes et les régulateurs trouvés dans les études de biosynthèse peuvent également être utilisés dans la sélection moléculaire pour aider à la sélection de sources de plantes médicinales de haute qualité.
Clarifier les enzymes biosynthétiques des ingrédients de la médecine chinoise est techniquement difficile. « beaucoup de génomes végétaux sont plus grands que les humains, et l’identification des gènes cibles est comme une aiguille dans une botte de foin. » l’équipe de Qiao Xue excelle dans la stratégie d’« analyse de corrélation»: réduire la portée des candidats en perturbant les plantes et en observant les changements synchrones dans les composés cibles, les intermédiaires et l’expression des gènes. Cette stratégie repose fortement sur des techniques de test analytique précises.Dans le choix de l'instrument, le Groupe de sujets a choisi la chromatographie liquide et l'utilisation de couplage liquide comme option préférée, et la connaissance de nombreux ingrédients de la médecine chinoise couramment utilisés est basée sur les instruments Agilent LC / Q - TOF et 2D - LC / Ms.
La recherche scientifique, c’est faire des choses intéressantes ensemble
Le chercheur Qiao Xue a déclaré que son propre travail scientifique n'était pas motivé par une décision délibérée, mais par un choix logique. C'est grâce à l'élévation du maître - mentor, le professeur gudian et le professeur Ye Min, que l'accumulation profonde et l'attachement spirituel dans le domaine de la médecine chinoise l'ont profondément influencée. « la recherche scientifique est une chose intéressante, choisissez de la faire et faites - la bien. » Dans la formation de ses étudiants, elle s'efforce toujours de créer une atmosphère de recherche libre et ouverte qui les encourage à sortir de leur zone de confort et à rester curieux de nouvelles choses et technologies. Au cours de l'expérience, l'ingéniosité, la diligence et la ténacité des étudiants sont des moteurs importants pour la progression continue du sujet.
Les recherches de Qiao Xue sont également inséparables du soutien précieux de ses collaborateurs, de ses pairs et des experts techniques d'Agilent, dont les commentaires constructifs au cours de leurs nombreux échanges ont fourni une inspiration importante pour l'avancement du sujet, ce dont elle est profondément reconnaissante.
« médecine chinoise synthétique Multi - composants » pour l'avenir
Les chercheurs de Qiao Xue s'attendent à ce que l'IA joue un rôle plus important dans l'extraction de gènes, la conception d'enzymes et d'autres liens, afin de stimuler la rénovation du paradigme de la recherche en biologie synthétique des plantes. À l'avenir, peut - être grâce à la fermentation bactérienne d'ingénierie, la production d'une « médecine chinoise synthétique à plusieurs composants» conforme à la composition de la médecine chinoise, permettant à la médecine chinoise d'échapper aux limitations du climat, de la terre et du cycle de récolte, offrant une nouvelle solution pour l'utilisation durable des ressources.
