Brīnumkoks

Pēc garas ziemas, lai spēcinātos un attīrītos, daudzi dzer bērzu sulas. No senatnes pārmantoto kāri uz bērzu sulām aktīvi Latvijas uzņēmumi, piemēram, SIA Sula, SIA Kainaiži pārvērtuši biznesā, pārdodot ne vien sulas, bet no tām gatavotus dzērienus, sīrupus, pat vīnus. Savukārt kosmētikas ražotājs AS Madara Cosmetics ar bērzu sulām aizstāj ūdeni pretnovecošanas kosmētikas līnijā, sulas pozitīvo ietekmi uz cilvēka ādu in vitro pētījumos apstiprinājuši Latvijas Universitātes Bioloģijas fakultātes pētnieki. Uzņēmums apgalvo, ka tā ir pasaulē pirmā pretnovecošanas kosmētika, kuras pamatā ir bērzu sula; vairākiem gadiem tā kā inovatīvs produkts tika novērtēta arī Ekonomikas ministrijas un Latvijas Investīciju un attīstības aģentūras (LIAA) rīkotajā konkursā Eksporta un inovācijas balva.

No bērza tāss iegūto betulīnu — vielu, kas padara koka mizu baltu — tik intensīvi vēl neizmanto, lai gan tā pētniecība aktīvi noris gan zinātniskās institūcijās Latvijā, gan citviet pasaulē, tas tiek arī ražots, piemēram, Ķīnā. Tomēr tīrība un kvalitāte Latvijā iegūtam betulīnam ir augstāka par Ķīnas līdzinieku, apgalvo U. Peipiņš, kurš izdomājis, projektējis un paša spēkiem arī uzbūvējis iekārtu betulīna iegūšanai. Tā šobrīd tiek izmantota, lai RTU Organiskās ķīmijas tehnoloģijas institūta laboratorijā ražotu betulīnu pētniecības nolūkiem. Nākotnē tehnoloģiju RTU pētnieki vēlas komercializēt, izmantojot LIAA administrēto programmu Atbalsts pētniecības rezultātu komercializācijai. «Tiks komercializēts betulīns — viela, ko var piedāvāt pārtikas, kosmētikas, uztura bagātinātāju ražotājiem. Kas to darīs, kāds būs mehānisms — tas būs atkarīgs no komercializācijas stratēģijas,» teic pētnieks. Nav izslēgts, ka viņš pats aktīvi iesaistīsies biznesa procesos, interese par tiem viņam ir liela.

Blakusprodukts

Bērza tāss ir rūpniecības blakusprodukts, kas rodas finiera un mēbeļu ražošanā, pētnieki neiet mežā un neplēš nost kokam ādu. No betulīna ražošanas viedokļa tāss resursi ir neizsmeļami, saka U. Peipiņš. «Lielāki nekā Baltijas jūra,» viņš salīdzina. Lai iegūtu betulīnu, RTU laboratorijā tāss tiek samalta, ar šķīdinātāja palīdzību tiek ekstrahēts tajā esošā vērtīgā viela, šķīdums tiek nodalīts no bērza tāss spraukumiem un no tā izdalīts betulīns. «Betulīns ir dabas produkts un tas ir dabai maksimāli draudzīgā veidā jānogādā līdz cilvēkam. Mūsu uzstādījums no pētījumu uzsākšanas brīža ir — nekādu kaitīgu vielu izmantošana un pēc iespējas lētāka tehnoloģija, radot pēc iespējas mazāku enerģijas patēriņu. Tiek lietotas tikai cilvēkam un videi draudzīgas vielas un paņēmieni, lai iegūtu maksimāli tīru betulīnu ar augstāku pievienoto vērtību. Jebkurā tehnoloģijas stadijā to var pagaršot. Mūsu lielākā vērtība ir samērā vienkāršā metode, kā betulīnu attīrīt līdz baltam pulverim ar augstu pamatvielas saturu. Citu vielu piemaisījums ir tik niecīgs, ka tas uzskatāms nevis par maisījumu, bet noteiktas kvalitātes tīru ķīmisku vielu,» lepojas RTU pētnieks.

Veiktas arī pārbaudes uz smagajiem metāliem, jo pētnieki nezina, kur audzis bērzs, kā tāss tiek izmantota. Smago metālu klātbūtne netika konstatēta.

«Nākotnē, kad attīstīsim betulīna ražošanu, pārbaudes tiks veiktas katrai partijai. Tas ir vitāli svarīgi, izmantojot betulīnu pārtikas un uztura bagātinātaju veidā,» uzsver U. Peipiņš.

Vesels un svaigs

Betulīna vērtīgās īpašības ļauj to plaši izmantot. «No bērza tāss iegūstamais betulīns un tā grupas dabas savienojumi palīdz uzturēt organismu imūnstabilā stāvoklī, novēršot ļaundabīgo šūnu veidošanos, kalpo kā preventīvs līdzeklis. Betulīns izmantojams arī ārstnieciskās kosmētikas ražošanā. Tam ir pierādīta īpašība uzlabot mikrorētu sadziedēšanu, uzlabot ādas reģenerācijas spējas. Tam ir pierādītas arī aknu reģenerājošas spējas,» uzskaita RTU Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultātes profesors akadēmiķis Māris Turks.

Savukārt pārtikas ražošanā, piemēram, pievienojot betulīnu mīklai, var panākt, ka maize ilgāk saglabājas mīksta, uzskaitījumu turpina U. Peipiņš, piebilstot, ka organoleptiskās īpašības — smarža un garša — no tā nemainās. Ar šo vielu varētu mēģināt pagarināt uzglabāšanas ilgumu arī citiem pārtikas produktiem, piemēram, pienam, gaļai un tās izstrādājumiem. Sadarbībā ar Latvijas Lauksaimniecības universitāti (LLU) sākti pētījumi par betulīna lietojumu pārtikā.

Nokaut vēzi

Tiek pētīta arī iespēja ar tā palīdzību apkarot retas onkoloģiskas saslimšanas. Līdz 2019. gadam turpinās starpdisciplinārs pētījums ar Rīgas Stradiņa universitāti (RSU). Tajā RTU laboratorijā iegūtais betulīns kalpo par izejvielu betulīnskābes un jaunu atvasinājumu radīšanai. Profesors M. Turks norāda, ka lielāka pievienotā vērtība ir betulīna oksidētām formām — betulīnskābei un betulonskābei. «Bērzu tāsī betulīnskābe ir, bet nedaudz, to neatmaksājas iegūt. Ekonomiski izdevīgāk ir no bērzu tāss izdalīt betulīnu un ar sintētiskām metodēm pārvērst to par betulīnskābi un betulonskābi — kolbā izdarīt to pašu, ko dara daba. Patentēts ir attīrīšanas process, jo, ja gribam produktu piedāvāt kā ekvivalentu no dabas izdalītajam, mums ir jāgarantē, ka tajā nav nekādu citu ķīmisku atlieku, ir tikai «dabas spēks»,» skaidro profesors. Attīrīšanas process ir patentēts pērn.

Jaunos atvasinājumus RTU ķīmiķi nodod RSU, tās pētnieki veic jaunsintezēto vielu bioloģiskās aktivitātes pārbaudes. Pārbaudīta pretvēža un cita toksiskā aktivitāte jau vairākiem desmitiem jaunsintezētu vielu uz dažādām audzēja šūnu līnijām, stāsta RSU docents un Organiskās sintēzes institūta (OSI) vadošais pētnieks Reinis Vilšķērsts. Mērķis ir atrast savienojumus, kas nogalinātu audzēju šūnas, nekaitējot veselajām šūnām. Līdz šim ir atrasta viena viela, kas ir praktiski nekaitīga veselajām šūnām, bet nogalina audzēja šūnas.«Interesanti, ka jaunie betulīnskābes atvasinājumi uzrāda citotoksisko aktivitāti selektīvi pret dažām līniju audzēja šūnām,» līdz šim paveikto atklāj R. Vilšķērsts. Ir arī atvasinājumi, kas nogalina gan audzēja šūnas, gan veselās šūnas. Tiesa gan, pētniecībā arī to ir būtiski konstatēt — tas dod informāciju, kā turpināt vielu sintēzi.

Sadarbības projekta turpinājumā plānots pētīt savienojumu ietekmi uz angioģenēzi — kā vielas var ietekmēt jaunu asinsvadu veidošanos. «Kad attīstās audzējs, veidojas jauni asinsvadi, lai audzēja šūnas var baroties un saņemt skābekli.
Ja vielas šo procesu nomāktu, tas varētu ietekmēt to tālāku virzību preklīniskos vai klīniskos pētījumos. Tāpat svarīgi noskaidrot vielu metabolo stabilitāti, lai, ievadītas organismā, tās uzreiz netiktu degradētas un spētu paveikt savu darbu — nogalināt audzēju šūnas,» uzskaita pētnieks. Jaunu betulīnskābes un atvasinājumu nesēju formu izstrādāšana ir viens no virzieniem, pie kā šobrīd strādā farmakologi arī citviet pasaulē. Problēma tāda, ka betulīnskābe slikti šķīst un tai ir zema biopieejamība, tāpēc jāatrod forma, kas palīdzētu sasniegt nepieciešamo terapeitisko koncentrāciju un līdz ar to arī efektu, teic R. Vilšķērsts.

Sapnis — jaunas zāles

«Var likties, kas tur īpašs — retie audzēji, droši vien tie ir tikai dažiem cilvēkiem. Tā nav. Par retu audzēju tiek uzskatīts tāds, kura prevalence ir mazāk par pieciem pacientiem uz 10 tūkstošiem cilvēku. Bet ir ļoti daudz dažādu reto audzēju. No vairāk nekā 16 miljoniem onkoloģijas pacientu pasaulē 4,3 miljoniem ir retie audzēji. Tātad līdz 25 % no visiem audzējiem ir retie. Turklāt bieži vien tie ir vāji pētīti un nav zāļu to ārstēšanai. Līdz ar to pacientu piecu gadu dzīvildze ir pat par 20 % zemāka, nekā biežāk sastopamo audzēju gadījumos,» pētniecības aktualitāti pamato R. Vilšķērsts.

RTU zinātnieku sintezētie atvasinājumi labi darbojas uz vairākiem smadzeņu audzēju tipiem. Visu atvasinājumu pretvēža aktivitāte tiek salīdzināta ar betulīnskābes aktivitāti. Līdz šim zinātniskajā literatūrā parādīts, ka betulīnskābe labi iedarbojas uz melanomas, smadzeņu un olnīcu audzējiem, bet, piemēram, krūts, resnās zarnas un nieru audzēji ir nejutīgi pret šo vielu.

Pasaulē iepriekš pētīta arī betulīnskābes izmantošana cīņai ar HIV infekciju, tika pat veikt klīniskie pētījumi. R. Vilšķērsts neslēpj — katra farmakologa sapnis ir redzēt aptiekā jaunas zāles, kuru radīšanā esi piedalījies. Lai betulīnskābes atvasinājumi par tādām kļūtu, priekšā vēl ir tāls un dārgs ceļš. Tomēr dabas vielu pārvērst veselībai vērtīgā produktā, lai arī ir grūti, neesot neiespējami.