Al microscopio, grappoli di cristalli aghiformi si riuniscono e brillano di bianco sotto la luce naturale.
Recentemente, i giornalisti del Changjiang Daily hanno assistito alla separazione di un singolo composto – il kinsenoside – dalla medicina erboristica cinese Anoectochilus roxburghii in un nuovo laboratorio farmaceutico presso la Scuola di Farmacia, Tongji Medical College, Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong. Questo ingrediente determina l'attività farmacologica tradizionaleAnoectochilus roxburghii.
Il kinsenoside cristallino colonnare permane sul fondo del pallone. Foto di Li Yonggang, giornalista del Changjiang Daily
L'Anoectochilus roxburghii selvatico è stato elencato come pianta a rischio di estinzione dalla provincia del Fujian, la sua principale regione di produzione, nel 1990. Il 7 agosto 2021, l'Anoectochilus roxburghii selvatico è stato incluso nell'elenco nazionale cinese delle piante selvatiche protette di classe II. Questa pianta ha subito cambiamenti drammatici negli ultimi due decenni. Presso il laboratorio del Tongji Medical College, Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong, il team del professor Zhang Yonghui ha trascorso 20 anni di ricerca dedicata allo sviluppo di compresse di kinsenoside, un farmaco chimico innovativo di classe 1 a piccole molecole. Il prodotto ha ottenuto l'approvazione nazionale per gli studi clinici di Fase I il 28 luglio di quest'anno e sta per lanciare gli studi clinici di Fase I sull'uomo. In precedenza, 10 brevetti relativi all’invenzione e all’applicazione dell’Anoectochilus roxburghii per la prevenzione e il trattamento delle malattie del fegato erano stati trasferiti per un pagamento fondamentale di 240 milioni di RMB. L'Anoectochilus roxburghii coltivato artificialmente contiene livelli più elevati di kinsenoside, il suo principio attivo medicinale principale, rispetto alle varietà selvatiche, con una qualità in costante miglioramento. Con una storia di 2.000 anni come erba medicinale e commestibile tra gli abitanti del Fujian, l'Anoectochilus roxburghii può ora essere trasformato in prodotti chimici farmaceutici, moderne medicine tradizionali cinesi e materie prime erboristiche omologhe ad alimenti medicinali.
Il team del professor Zhang Yonghui ha anche stabilito con successo un percorso di sintesi chimica per il kinsenoside, il che significa che il kinsenoside può essere prodotto tramite sintesi chimica.
Una convergenza tra la medicina tradizionale cinese e quella occidentale si realizza attraverso Anoectochilus roxburghii.
Il professor Zhang Yonghui. Foto di Li Yonggang, giornalista del Changjiang Daily
2.000 anni di utilizzo popolare: scoprire il segreto funzionale dell'Anoectochilus Roxburghii in laboratorio
Nato da una famiglia di contadini, Zhang Yonghui si è laureato alla scuola media di Huanggang nella provincia di Hubei nel 1991 ed è stato ammesso alla Tongji Medical University (ora Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology) per specializzarsi in farmacia.
Con l’avvento della ricerca farmaceutica naturale negli anni ’70, emerse una nuova disciplina chiamata chimica farmaceutica naturale. Durante i suoi studi post-laurea, Zhang si è specializzato in questo campo e ha padroneggiato sistematicamente un'ampia gamma di metodi e tecniche di ricerca per la chimica farmaceutica naturale.
Dopo aver conseguito il master nel 2000, Zhang è rimasto nel campus per condurre ricerche sulla medicina naturale. "Le medicine erboristiche cinesi hanno una storia che dura da migliaia di anni. In passato, non potevamo chiarire le basi materiali dietro gli effetti terapeutici della maggior parte delle medicine erboristiche; ora abbiamo la determinazione e la fiducia per capirlo", ha ricordato Zhang. Nel giro di pochi mesi, stabilì l'Anoectochilus roxburghii come soggetto di ricerca.
Anoectochilus roxburghii è un'orchidea del genere Anoectochilus, caratterizzata da foglie rosso porpora scuro ricoperte da reticoli di venature dorate, tratto distintivo e bellissimo. Cresce nelle province cinesi di Fujian, Taiwan e Yunnan, così come in Giappone e in diversi paesi del sud-est asiatico.
Anoectochilus roxburghii coltivato in foresta.
I giornalisti hanno intervistato i coltivatori di erbe locali nella città di Yong'an, nella prefettura di Sanming, nella provincia del Fujian, dal 13 al 15 agosto di quest'anno. I contadini raccontano: "Gli uccelli considerano le foglie dell'Anoectochilus roxburghii come ginseng, per questo lo chiamiamo anche 'ginseng degli uccelli'. Anche gli animali selvatici di montagna se ne nutrono. I nostri antenati lo osservarono molto tempo fa".
Gli abitanti del Fujian acclamano l'Anoectochilus roxburghii come il "Re delle erbe", con una storia di utilizzo popolare che risale a oltre 2.000 anni fa. È noto come rimedio disintossicante universale: utilizzato per le convulsioni febbrili dei bambini, i morsi di serpenti velenosi, per alleviare i postumi di una sbornia, la tosse cronica negli anziani e la debolezza fisica dopo il parto. Nei tradizionali concetti di benessere cinesi, il “calore interno” e le “tossine” sono le cause profonde delle malattie, rendendo la rimozione del calore e la disintossicazione priorità fondamentali per la salute.
È stata questa duratura saggezza medicinale popolare tramandata per migliaia di anni che ha ispirato Zhang a studiare l’Anoectochilus roxburghii. "Eppure nessuno aveva analizzato sistematicamente la sua composizione chimica, lasciando non identificati gli esatti principi attivi responsabili dei suoi effetti."
Nel 2004, mentre era ancora docente, Zhang ha presentato un progetto alla National Natural Science Foundation incentrato sull'Anoectochilus roxburghii e ha ottenuto 220.000 RMB in finanziamenti per la ricerca, lanciando ufficialmente la ricerca sull'erba.
Durante le vacanze estive del 2004, Zhang condusse due studenti laureati nella città di Zhangzhou, nella provincia del Fujian, per procurarsi l'Anoectochilus roxburghii. A quel tempo non esisteva alcuna coltivazione artificiale a livello locale, si potevano trovare solo piante selvatiche. Senza scorte disponibili presso i fornitori di erbe medicinali, il team ha viaggiato nelle aree montane per trovare erboristi veterani e ha acquistato 3 chilogrammi di Anoectochilus roxburghii essiccato per 33.000 RMB di fondi di ricerca.
Nel corso di due anni, attraverso l'estrazione, la separazione e la purificazione, Zhang ha isolato più di 10 composti dell'Anoectochilus roxburghii, dominati dai glicosidi. Ciò ha segnato il primo isolamento riuscito del kinsenoside dall'Anoectochilus roxburghii coltivato nel Fujian.
Anoectochilus roxburghii essiccatodi diverse varietà per test di laboratorio. Foto di Li Yonggang, giornalista del Changjiang Daily
Zhang e il suo team hanno condotto esperimenti sugli animali sulle principali categorie di composti estratti dall'Anoectochilus roxburghii, confermando che il kinsenoside – piuttosto che i flavonoidi o i polisaccaridi come precedentemente ipotizzato da alcuni ricercatori – è il principale ingrediente farmacologicamente attivo dell'erba.
Il Kinsenoside estratto da Anoectochilus roxburghii è un composto glicosidico. Zhang ha dichiarato: “La qualità dell’Anoectochilus roxburghii è giudicata esclusivamente dal contenuto di questo singolo composto, il kinsenoside”.
Ulteriori ricerche hanno portato continue sorprese. L'Anoectochilus roxburghii selvatico contiene oltre il 10% di kinsenoside in peso, mentre le varietà coltivate artificialmente hanno concentrazioni ancora più elevate, il che significa che ogni 100 grammi di erba contiene almeno 10 grammi di kinsenoside. Un contenuto così elevato di un singolo composto attivo è estremamente raro tra le medicine erboristiche cinesi; la maggior parte delle piante medicinali contiene meno dell'1% di ogni singolo principio attivo e il noto paclitaxel rappresenta solo lo 0,01% della corteccia di Taxus.
Quando sviluppano nuovi farmaci chimici, i ricercatori solitamente modificano la struttura molecolare originale dei composti candidati più promettenti per migliorarne l’efficacia o ridurre gli effetti collaterali tossici. Tuttavia, il team di Zhang ha scoperto che la struttura molecolare nativa del kinsenoside fornisce effetti terapeutici ottimali e non richiede alcuna modifica strutturale.
Tutte le sostanze medicinali comportano potenziali rischi di tossicità, tuttavia test tossicologici sistematici hanno dimostrato che il kinsenoside è praticamente non tossico. "Questo è un tesoro prezioso lasciatoci dai nostri antenati."
Guidare la coltivazione con dati di laboratorio: rivitalizzare una pianta in via di estinzione
La mattina presto del 14 agosto, a circa 60 chilometri dalla città di Yong’an, Sanming, Su Bingzhang, 42 anni, e sua madre, 72 anni, hanno dissodato il terreno sotto i boschetti di bambù moso. Avevano programmato di trapiantare qui 600.000 piantine di Anoectochilus roxburghii a settembre.
Questa zona si trova sulle catene montuose dei Monti Wuyi ad un'altitudine di oltre 500 metri, coperta da lussureggianti tettoie di bambù Moso. La sottile luce solare filtra attraverso le foglie di bambù sulla terra rossa. "L'Anoectochilus roxburghii non può sopportare la luce solare diretta. In ambienti naturali, cresce sotto le foreste, con alberi ad alto fusto e bambù che fanno da ombra", ha spiegato Shen Shaorong, fondatore di Yong'an Huangnijia Co., Ltd., che ha accompagnato i giornalisti sulla montagna.
Su Bingzhang (più arretrato) e gli agricoltori trasportano l'Anoectochilus roxburghii raccolto giù dalla montagna. Contributo di Su Bingzhang
Originario di Hakka, Shen Shaorong ha iniziato a ricercare tecniche di allevamento artificiale e coltivazione dell'Anoectochilus roxburghii nel 2005. Nella primavera del 2013, Zhang si è recato alla Huangnijia Co., Ltd. a Yong'an con i suoi studenti per procurarsi Anoectochilus roxburghii grezzo per la ricerca di laboratorio. A quel tempo, la successiva fase di ricerca di Zhang mirava a identificare i punti di forza terapeutici del kinsenoside per promuovere lo sviluppo di nuovi farmaci, mentre Shen aveva già padroneggiato le tecnologie di propagazione delle piantine di colture tissutali, sottobosco e piantagioni in serra.
Dopo questa gita a Yong’an, la maggior parte dell’Anoectochilus roxburghii grezzo utilizzato nel laboratorio di Zhang è stato fornito dalla piantagione di Shen. Shen ha anche iniziato a inviare campioni di piante al laboratorio di Zhang per i test per guidare la selezione dei semi e l’ottimizzazione della coltivazione.
In un'intervista del 14 agosto di quest'anno, Shen ha ricordato: "Allora mi disse che aveva confermato che l'Anoectochilus roxburghii esercita effetti ipoglicemici quasi senza effetti collaterali tossici. Quella singola frase mi ha motivato a continuare la ricerca sulla coltivazione artificiale fino ad oggi."
Attualmente, Shen gestisce una piantagione di Anoectochilus roxburghii da 3.200 mu secondo il modello “azienda + agricoltore”. Da ogni mu si ottengono 220 chilogrammi di foglie fresche, trasformate in 22 chilogrammi di erbe essiccate tramite essiccazione a bassa temperatura, vendute a 5.800 RMB al chilogrammo.
“Prima di trapiantare le piantine, frantumiamo il terreno in particelle fini, proprio come prepariamo i letti di semina degli ortaggi”, ha detto Su Bingzhang, che si prende cura con cura della sua foresta di bambù di 100 mu. “Senza la coltivazione dell’Anoectochilus roxburghii, questa terra di montagna rimarrebbe sterile”. Il contadino abbronzato sorrise sinceramente. Su è tornato nella sua città natale dieci anni fa dopo aver lavorato come migrante per coltivare agrumi, riso, bambù Moso e Anoectochilus roxburghii. L'erba ora contribuisce alla metà del suo reddito annuo totale.
Gli agricoltori ispezionano le piantine in bottiglia di Anoectochilus roxburghii sul monte Jiaoyu, Lincang, Yunnan. Contributo di Chen Ling
Su non ha traccia di quanto del suo Anoectochilus roxburghii coltivato sia stato consegnato al laboratorio di Zhang negli ultimi dieci anni. Wang Yafen, ricercatore presso il New Drug Laboratory del Tongji Medical College, Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong, ha notato una chiara tendenza: i livelli di kinsenoside nei campioni di Anoectochilus roxburghii coltivati artificialmente inviati per i test continuano ad aumentare, con costanti miglioramenti della qualità anno dopo anno.
Nel Fujian, dove l'Anoectochilus roxburghii è onorato come il "Re delle erbe", la gente del posto non disponeva di standard scientifici per giudicare la qualità premium. Credevano che le erbe selvatiche, simili al ginseng, acquisissero una qualità migliore con cicli di crescita più lunghi. A quel tempo, il prezzo del mercato locale rifletteva questo malinteso: l’Anoectochilus roxburghii a fioritura biennale veniva venduto a 2.000 RMB per jin, mentre le scorte a fioritura di un anno venivano vendute a 1.000 RMB per jin.
I dati di laboratorio di Zhang hanno ribaltato questa credenza popolare millenaria. I test hanno dimostrato che l'Anoectochilus roxburghii in fioritura contiene molto meno kinsenoside rispetto alle piante non in fiore, e cicli di coltivazione più lunghi non equivalgono a una maggiore potenza.
Esistono molteplici varietà di Anoectochilus roxburghii, classificate in base alla forma della foglia: varietà a foglia rotonda, a foglia appuntita, a foglia larga e a foglia sottile. Utilizzando protocolli di test sviluppati autonomamente, Zhang ha confermato che le foglie contengono la più alta concentrazione di kinsenoside. Dopo che queste scoperte furono condivise con i coltivatori, le varietà a foglia larga divennero rapidamente la varietà coltivata principale.
Gli agricoltori raccolgono l'Anoectochilus roxburghii sul monte Jiaoyu, Lincang, Yunnan. Contributo di Chen Ling
A quasi 1.800 chilometri dalla città di Yong’an, nel Fujian, 40 mu di rigoglioso Anoectochilus roxburghii crescono sul monte Jiaoyu, Lincang, nella provincia dello Yunnan. Chen Ling, capo della Yunnan Shanyuan Biotechnology Development Co., Ltd., ha spiegato che il professor Yu Longjiang dell'Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong ha introdotto la coltivazione dell'Anoectochilus roxburghii come progetto di riduzione della povertà nello Yunnan nel 2017, formando gli agricoltori locali sulle tecniche di coltivazione artificiale. Il professor Zhang Yonghui sta ora collaborando alla stesura dello standard di sicurezza alimentare locale dello Yunnan per l'Anoectochilus roxburghii, mentre lo standard di sicurezza alimentare locale della provincia del Fujian per l'Anoectochilus roxburghii, formulato sotto la sua guida tecnica dopo cinque anni di ricerca, è stato ufficialmente pubblicato e implementato nel giugno 2022. Un numero crescente di agricoltori ha aderito alla coltivazione dell'Anoectochilus roxburghii.
Secondo statistiche incomplete condivise da Zhang, la coltivazione nazionale di Anoectochilus roxburghii copre oltre 100.000 mu con un valore di produzione industriale annuale di 20 miliardi di RMB. Un tempo pianta selvatica in via di estinzione, l'Anoectochilus roxburghii è stato rivitalizzato con il supporto della scienza e della tecnologia moderne, a beneficio continuo dell'umanità.
20 anni di ricerca incrollabile: fiducia radicata nella pratica medicinale popolare
La gente del posto consuma principalmente l'Anoectochilus roxburghii facendolo bollire in decotti o preparando tisane. Documenti storici ne ricordano gli effetti ipoglicemizzanti e ipolipemizzanti.
Il primo obiettivo della ricerca di Zhang era la regolazione del glucosio nel sangue. Esperimenti su animali hanno dimostrato che il kinsenoside esercita un'attività ipoglicemizzante moderata, ma più debole della metformina, un classico farmaco antidiabetico. Zhang ha spiegato che i livelli di glucosio nel sangue negli animali modello hanno raggiunto i 30 mmol/L; la metformina ha ridotto i livelli a circa 7 mmol/L, mentre il kinsenoside ha abbassato il glucosio solo a circa 10 mmol/L. Per lo sviluppo di farmaci chimici innovativi, i composti candidati devono avere prestazioni migliori dei prodotti farmaceutici esistenti per possedere un valore clinico, quindi la direzione della ricerca sull’ipoglicemia si è bloccata.
Il secondo obiettivo della ricerca di Zhang era la regolazione dei lipidi. Anni di studi ripetuti hanno verificato che l’efficacia ipolipemizzante del kinsenoside non è stata pari a quella delle statine, segnando un’altra grave battuta d’arresto per il team di scoperta del farmaco.
Il professor Zhang Yonghui (all'estrema destra) esamina i progressi della sperimentazione in laboratorio. Foto di Li Yonggang, giornalista del Changjiang Daily
"Scavare più a fondo." Ogni volta che i membri del team incontravano difficoltà, Zhang usava questo mantra per incoraggiarli a non trascurare i sottili indizi nascosti nei dati sperimentali.
Queste due direzioni di ricerca in fase di stallo hanno successivamente rivelato intuizioni vitali: mentre il kinsenoside non può eguagliare il potere ipoglicemizzante autonomo della metformina o la forza ipolipemizzante isolata delle statine, i suoi doppi effetti regolatori sia sul glucosio nel sangue che sui lipidi nel sangue forniscono benefici metabolici completi ineguagliati da ciascun singolo agente farmaceutico.
"L'antica saggezza popolare incorporata nell'Anoectochilus roxburghii come medicina erboristica cinese garantisce che nuove scoperte attendono di essere scoperte", ha affermato Zhang. Attingendo alle tradizioni popolari dell'uso dell'erba per alleviare i postumi di una sbornia e proteggere il fegato, il suo team si è concentrato sulla ricerca sui meccanismi epatoprotettivi del kinsenoside.
Il laboratorio di Zhang ha creato sei distinti modelli di danno epatico animale per accelerare la ricerca: danno epatico alcolico, danno epatico indotto da farmaci, danno epatico colestatico, danno epatico indotto da radiazioni, steatoepatite non alcolica e fibrosi epatica.
Per accelerare il progresso della ricerca, Zhang si è autosomministrato dosi sperimentali per testare l’emivita del composto. Gli studi hanno confermato che il kinsenoside raggiunge il picco di concentrazione nel sangue due ore dopo la somministrazione sia nei modelli animali che nei soggetti umani.
PIl professore Zhang Yonghui (all'estrema destra) esamina i progressi della sperimentazione in laboratorio. Foto di Li Yonggang, giornalista del Changjiang Daily
“Nel periodo più impegnativo, ho vissuto nel campus senza tornare a casa per due mesi”, ha ricordato Wang Yafen, uno degli studenti di Zhang. Ha descritto l'intero gruppo di ricerca come lavoratori implacabili che avevano bisogno di promemoria per riposarsi. Dal lunedì al sabato costituiva l'orario di lavoro ufficiale, ma il laboratorio rimaneva pieno quasi tutte le domeniche, con sessioni di ricerca notturne all'ordine del giorno.
Un ampio lavoro sperimentale ha portato rapidamente a scoperte rivoluzionarie. Collaborando con il professor Xiang Ming della Facoltà di Farmacia, il team di Zhang ha identificato l’efficacia terapeutica del kinsenoside contro l’epatite autoimmune sperimentale, insieme alla sua attività epatica antifibrotica unica. "Nessun nuovo farmaco per la fibrosi epatica ha ancora ottenuto l'approvazione alla commercializzazione a livello mondiale. Se la nostra ricerca avrà successo, potremmo sviluppare un trattamento in grado di arrestare la progressione dall'epatite alla cirrosi e al cancro al fegato", ha spiegato Zhang. Il Kinsenoside mostra robusti effetti protettivi in tutti e sei i modelli di danno epatico testati: steatosi epatica alcolica, indotta da farmaci, colestatica, correlata alle radiazioni, steatosi epatica non alcolica e fibrosi epatica.
Il flusso di ricerca sull’epatoprotezione ha prodotto risultati trasformativi. All’inizio di agosto, 10 brevetti derivanti dalla ricerca sull’Anoectochilus roxburghii hanno completato il trasferimento tecnologico e le compresse di kinsenoside – sviluppate come farmaco chimico a piccole molecole – hanno ottenuto l’approvazione della sperimentazione clinica di Fase I rilasciata dalla National Medical Products Administration.
Il professor Zhang Yonghui esamina i progressi della sperimentazione in laboratorio. Foto di Li Yonggang, giornalista del Changjiang Daily
Per 20 anni consecutivi, Zhang ha guidato il suo team in una ricerca incrollabile e dedicata sull'Anoectochilus roxburghii. Egli attribuisce i suoi vent'anni di perseveranza e fiducia a due pilastri: l'ininterrotta eredità medicinale popolare di 2.000 anni dell'Anoectochilus roxburghii e il costante sostegno finanziario alla ricerca nazionale.
Oltre al sostegno iniziale della National Natural Science Foundation, il progetto Anoectochilus roxburghii ha ricevuto il sostegno del National Major New Drug Creation Science and Technology Special Project nel 2010, del National 863 High-Tech Research and Development Program nel 2013, insieme a sostanziali sovvenzioni finanziarie dalla provincia di Hubei, dal governo municipale di Wuhan e dall’Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong.
Il team di Zhang ha anche stabilito completamente un percorso di sintesi chimica praticabile per il kinsenoside. “Questa svolta colma il divario tra la medicina tradizionale cinese e la chimica farmaceutica occidentale”.
Zhang ha spiegato che il kinsenoside estratto raggiunge una purezza superiore al 99,5%, qualificandolo per lo sviluppo come farmaco chimico o come medicina tradizionale cinese moderna. Le compresse di kinsenoside che avanzano agli studi clinici come farmaco chimico contengono kinsenoside puro al 99,5%. Il suo team sta inoltre sviluppando farmaci MTC innovativi di classe 1 e formulazioni di alimenti salutari utilizzando frazioni attive standardizzate isolate da Anoectochilus roxburghii. “Siamo pienamente fiduciosi che questi prodotti raggiungeranno i pazienti il prima possibile”. Dopo aver appreso la notizia che le compresse di kinsenoside sarebbero entrate negli studi clinici, Shen Shaorong ha espresso profondo entusiasmo: "Abbiamo aspettato un intero decennio per raggiungere questo traguardo".
Durante molteplici interviste, Zhang ha fatto ripetutamente riferimento a Tu Youyou e all'artemisinina. "Composti medicinali eccezionali cambiano i risultati sanitari: un farmaco può persino debellare un'intera malattia, proprio come l'artemisinina ha eliminato la malaria come una grave minaccia globale. Se riuscirò a sviluppare uno o due nuovi agenti farmaceutici curativi nel corso della mia vita, considererò la mia carriera completa."
Reporter: Yang Jiafeng, Tian Qiping, Changjiang Daily
Corrispondente: Wang Xiaoxiao
Nota dell'editore
