В исследовании, опубликованном в журнале Signal Transduction and Targeted Therapy, ученые использовали MIR2911, представляющая собой растительную микроРНК, была выделена из жимолости для проведения эксперимента. Результаты показали, что водная экстракция позволила сохранить MIR2911 и ее способность подавлять вирусы, в то время как обработка с использованием этанола – распространенный метод современной фармацевтической промышленности – привела к значительному снижению содержания этой РНК и ослаблению её биологической активности.

В течение длительного времени активные вещества травяных препаратов считались преимущественно малыми молекулами, такими как флавоноиды, алкалоиды или терпеноиды. Нуклеиновые кислоты практически не рассматривались из-за убеждения в их низкой стабильности и способности выдерживать воздействие высоких температур, пищеварительных ферментов и процессов абсорбции. Данное исследование ставит под вопрос эту точку зрения с практической стороны производства и демонстрирует изменения, происходящие с функциональной растительной РНК на этапах сбора урожая, сушки, извлечения и стерилизации.

Первоначально ученые разработали методику количественного анализа с учетом восстановления данных для более точного определения концентрации MIR2911 в сложных смесях. Установлено, что наибольшая концентрация этой микроРНК наблюдается в бутонах цветков, и её количество зависит от географического региона произрастания растения. Сушка в печи обеспечивает значительно лучшее сохранение MIR2911 по сравнению с естественной сушкой на воздухе – разница составляет примерно 3,2 раза.

Наилучшие результаты были получены при использовании метода экстракции. В ходе эксперимента ученые воспроизвели распространенную процедуру извлечения с помощью этанола, что позволило снизить концентрацию молекулы MIR2911 в полученном веществе на 93,6% по сравнению с первоначальным водным настоем. Анализ нескольких доступных продуктов, включающих жимолость и подвергшихся аналогичной обработке, показал практически полное отсутствие этой самой молекулы. РНК, извлеченная из традиционного настоя, демонстрировала способность подавлять размножение вируса японского энцефалита в клеточной культуре; однако РНК, полученная при экстракции этанолом и в коммерческих образцах, не проявляла заметного противовирусного действия.

Также было установлено, что MIR2911 непосредственно взаимодействует с несколькими участками генома вируса ящурной болезни и для проявления своего противовирусного действия нуждается в AGO2 — ключевом компоненте основного пути подавления микроРНК. При отсутствии AGO2 способность MIR2911 к ингибированию репликации вируса утрачивается, а при восстановлении функции AGO2 – возвращается.

С целью установить, способен ли экстракт жимолости, употребляемый внутрь, вызывать образование биологически активной циркулирующей РНК в человеческом теле, ученые извлекли экзосомы из сыворотки крови здоровых участников после приема этого средства. Полученные экзосомы демонстрировали способность подавлять размножение вируса японского энцефалита при лабораторных испытаниях на клеточных культурах, что подтверждает предположение о том, что молекула MIR2911 может сохранять свою функциональную активность после перорального введения при определенных обстоятельствах.

В процессе изучения была обнаружена важная особенность производственного процесса. Обработка паром высокой температуры значительно уменьшала эффективность MIR2911, однако корректировка кислотности отвара до слабокислой среды перед стерилизацией существенно увеличивала стабильность РНК. Это указывает на то, что поддержание определенного уровня pH может способствовать сохранению активности молекулы РНК при производстве.

Исследователи подчеркивают, что их работа не подразумевает зависимость всех растительных препаратов от РНК или возможность использования MIR2911 в качестве универсального индикатора. Скорее, это наглядный пример того, как условия обработки могут оказывать влияние на количество, устойчивость, усвояемость и функции РНК — а также объясняет, почему системы контроля качества, основанные исключительно на химических показателях, не всегда способны полностью отобразить функциональное состояние растительного продукта.

«Некоторые фитопрепараты могут содержать не только традиционные химические соединения, но и биологически значимые компоненты, передающие информацию, чья сохранность зависит от применяемых методов производства, — отмечают авторы. – В ходе изготовления может сохраняться одна форма активности, в то время как другая оказывается случайно утраченной».

[Фото: Jieqiong Lei with Biorender]