Новини

Обект на изследванията е растението Graptopetalum paraguayense E. Walther, което е определено от д-р Асен Асенов от СУ и д-р Антоанета Петрова от Ботаническата градина на БАН и е заведен ваучерен образец (SO 107 621) в колекцията на хербариума на Софийски Университет.

Растението е сухоустойчиво, от семейството Crassulaceae (Дебелецови). Произхожда от Мексико и е широко разпространено в тропичните и в субтропичните райони. Използва се като източник на храна, както и в традиционната китайска медицина. 

Поради това тайванските учени са изучили множество приложения на това растение в медицината. То проявява противовъзпалително, антиоксидантно и антитуморно действие и повлиява: заболявания на черния дроб и панкреаса, хипертония, овалбумин-индуцирана астма, диабет, болест на Алцхаймер и др. 

Въпреки засиления интерес и изследвания върху приложението на растението, има малко данни за неговия химичен състав и липсва информация за антивирусно и антибактериално действие на това лечебно растение. Това определено провокира изследователският интерес на доц. д-р Надежда Маркова от Института по органична химия с център по фитохимия (ИОХЦФ)  и проф. дн Венелин Енчев от Института по обща и неорганична химия (ИОНХ) към БАН, които се обърнаха за съдействие по изясняване фитохимичният състав на лечебното растение и решиха да споделят изследователската си работа с доц. д-р Ивайла Динчева и доц. д-р Илиян Баджаков учени от Агробиоинститут (АБИ) към Селскостопанска академия. Така през 2014 г. в Агробиоинститут започнаха фитохимичните изследвания чрез газ-хроматографска система и мас селективна детекция за прецизен мас спекрален и метаболитен анализ. Идентифицираните органични съединения (въглехидрати, органични, фенолни и аминокиселини, липиди) послужиха като основание да се направят предположения за евентуално антивирусно и антибактериално действие на растението. Това наложи присъединяването на вирусологичен екип под ръководството на доц. д-р Петя Генова-Калу от Националния Център по Заразни и Паразитни Болести (НЦЗПБ), към Министерство на здравеопазването, както и екип от микробиолози от Институт по Микробиология (ИМикБ) към БАН. Високата цена на научните изследвания ни мотивира да подготвим проект към Фонд Научни Изследвания към МОН. За наша радост в края на 2017 г. проектното ни предложение със заглавие "Изследване на химичния състав, антивирусната и антибактериална активност на екстракти от растението Graptopetalum paraguayense E. Walther (Crassulaceae)", беше одобрено и финансирано с максималната за тогава сума от 120 000 лв.  с придружаващ договор ДН19/16 от 20.12.2017 г. Ръководител на проекта е доц. д-р Надежда Маркова от ИОХЦФ към БАН (базова организация). Задачите на участниците от АБИ се състояха в приготвянето на базов екстракт от GP, полярна, липидна и фенолна фракции, както и прецизен мас спектрален и метаболитен профил чрез газ-хроматографска система и мас селективна детекция. В полярната фракция бяха идентифицирани (аминокиселини, органични киселини и въглехидрати), в липидната фракция бяха идентифицирани мастни киселини, стероли, терпеноиди), във фенолната фракция бяха идентифицирани: галова, транс-ферулова, ванилова и др. фенолни киселини.  Стандартизираните екстракти и техните фракции бяха предоставени на колегите от ИМикБ и НЦЗПБ, които изследваха антимикробното и антивирусно действие.

Последващите антивирусни изследвания в НЦЗПБ в екипа на доц. д-р Петя Генова-Калу демонстрираха висок антивирусен ефект на тоталния екстракт и активните му фракции върху херпесни вируси (HSV) - 97.5% инхибираща активност на вирусната репликация. Фенолната фракция ефективно инхбира и репликацията на грипен вирус тип А с 87.3% в сравнение с еталонен противогрипен препарат, който протектира заразените с грипен вирус тип А MDCK клетки почти 95%.

С настъпване на пандемията, причинена от човешкия коронавирус SARS-CoV-2 нашият екип, подпомогнат от ФНИ реши да проведе изпитвания за антивирусно действие на екстракти и активни фракции от растението върху човешки короновируси. Такова действие не е лишено от логика, тъй като подобно на грипните вируси, и коронавирусите са РНК-вируси. С финансиране от ФНИ ние закупихме от Институт “Роберт Кох”, Германия човешки коронавирус HCoV-229E, който предизвиква респираторни заболявания. Изследванията in vitro показаха, че фенолната фракция и общия екстракт от GP защитават във висока степен инфектираните с HcoV-229Е клетъчни линии. Фенолната фракция показа по-силен анти-коронавирус ефект, като преживяемостта на клетките е приблизително 62%, докато тази на общия екстракт е 42%. 

Резултатите от фитохимичните и антивирусни изследвания послужиха като основа за провеждането на квантовохимични изчисления и молекулен докинг с цел разкриване на връзката между структурата на природните молекули и антивирусна активност.

Доказателство за високото ниво на научните ни изследвания са  5 научни публикации в реномирани списания по темата на проекта, както и няколко награди, сред които е стипендия на националната програма „За жените в науката“ в България на ЮНЕСКО, СУ „Св. Климент Охридски“ и L'Oréal, спечелена от млад учен в екипа на проекта, докторант Нина Стоянова от ИОНХ-БАН. Проектът, с който ас. Нина Стоянова спечели стипендията е със заглавие: „Квантово-химичен и докинг анализ на антивирусната активност на екстракт от растението Graptopetalum paraguayense E. Walter към човешки коронавируси“. С работата по тази тематика учените от екипа на проекта показват, че в България научните изследвания са на високо ниво и, че България не стои встрани от световната наука.