W laboratorium biotechnologii roślin półmrok rozprasza jedynie świetlówka loży laminarnej. Pęsetą chwytam wysterylizowane fragmenty liści bagna zwyczajnego Rhododendron tomentosum Harmaja, dawniej znanego jako Ledum palustre L., i przenoszę je do słoiczka z agarową pożywką o kwaśnym pH wzbogaconą fitohormonami, witaminami, mikro– i makroelementami. Mam nadzieję, że dobrane warunki in vitro będą na tyle odpowiadać roślinie przyzwyczajonej do torfowiskowej gleby, że niedługo ujrzę wyrastające z eksplantatów miniaturowe pędy. I rzeczywiście po kilku miesiącach oczekiwania pierwszy eksperymentalny sukces – kultura in vitro wyprowadzona z bagna zwyczajnego zagościła na półkach fitotronu.

Dlaczego zamknięcie w szkle rośliny, stosowanej w medycynie ludowej już od wielu wieków, jest tak cenne? Obecnie coraz trudniej znaleźć stanowiska bagna zwyczajnego z powodu osuszania terenów podmokłych na potrzeby rolnictwa, co przyczyniło się do objęcia tego gatunku ochroną. Poza tym skład chemiczny olejku eterycznego zawartego w pędach, odpowiadającego w dużej mierze za działanie biologiczne, zmienia się nie tylko w zależności od miejsca pozyskania rośliny, ale także od pory roku, dnia czy nawet pogody. Skąd więc wziąć materiał roślinny o stałej zawartości związków czynnych, pożądanej w badaniach aktywności farmakologicznej? Odpowiedzią na te wątpliwości mogą być właśnie kultury in vitro, łatwo dostępne i niezmienne źródło roślinnych metabolitów wtórnych.

Jak jednak z mikropędów kultywowanych w małych słoikach uzyskać całkiem sporą ilość biomasy potrzebną do wyekstrahowania związków o działaniu leczniczym? Trzeba mieć kilkadziesiąt słoiczków lub… jeden duży bioreaktor. Kolejne wyzwanie w mojej pracy naukowej: przetestowanie różnych naczyń hodowlanych, większych i mniejszych, szklanych i plastikowych, komercyjnych i skonstruowanych przez nasz zespół badawczy, by wybrać najwłaściwsze, pozwalające na efektywne namnożenie kultury pędowej bagna zwyczajnego. Okazuje się, że badanej roślinie sprzyja tzw. system okresowo-zalewowy, polegający na kilkukrotnym w ciągu dnia zanurzaniu w płynnej pożywce, co jest odzwierciedleniem warunków panujących w jej naturalnym środowisku. Połączenie kilku bioreaktorów pozwala nie tylko uzyskać odpowiednią ilość materiału roślinnego do dalszych badań, lecz także zaoszczędzić czas i przestrzeń laboratoryjną.

W dzień handlowy na targu wrzało jak w ulu. Wśród stoisk z dorodnymi warzywami, egzotycznymi owocami, glinianymi naczyniami i rzemieślniczym rękodziełem rozstawił się kupiec zielny. Ktokolwiek przechodził obok jego straganu, nie mijał go obojętnie: nozdrza drażnił zapach mięty, tymianku i benedyktu, zachęcając, by spośród kolorowych proszków i rozmaitych suszków wybrać coś dla siebie. Słusznych rozmiarów karczmarka podeszła do stoiska, jednak tym razem wcale nie po przyprawy. „Potrzebuję ziela na mole. Strasznie rozpanoszyły się po szafach w naszej gospodzie” – wyjaśniła. „Na mole? Wszem wiadomo, że najskuteczniejszy będzie bagniak. Proszę rozetrzeć i powąchać – już sam zapach powala. Starczy zawiesić kilka pędów w szafie i po robactwie ani śladu!”.

Owady w najlepsze wcinają liście mięty pieprzowej, rosnącej w doniczkach na parapecie, ale wcale mi to nie przeszkadza. Wręcz przeciwnie, kupuję nowe doniczki z miętą tylko po to, aby szkodnikom nie zabrakło pożywienia. Im więcej tych insektów, tym lepiej – będę mogła zastosować je jako elicytory, czyli czynniki wywołujące reakcję obronną roślin. Tym sposobem spróbuję zwiększyć produkcję olejku eterycznego w mikropędach z bagna zwyczajnego. Nie jest to proste, gdyż włoski gruczołowe, w których gromadzi się frakcja lotna w surowcu gruntowym, w kulturach in vitro nie są w pełni wykształcone.

W odpowiedzi na elicytację, czyli atak obcych cząsteczek, roślina aktywuje szlaki metaboliczne odpowiedzialne za syntezę m.in. olejku eterycznego odstraszającego wroga. Być może bagno zwyczajne, którego właściwości repelentne są znanym remedium na mole, karaluchy i komary, okaże się podatne na elicytację? Nasz zespół badawczy poszukuje inspiracji w środowisku naturalnym: oprócz ekstraktu z owadów stosujemy także elicytory pochodzenia bakteryjnego (m.in. patogeny roślinne), grzybicznego (biorąc pod uwagę symbiozę badanej rośliny z grzybami), sole metali ciężkich adsorbowanych przez torf, a także klasycznie: jasmonian metylu, czyli związek sygnałowy biorący udział w roślinnej odpowiedzi obronnej. Ekstrakt z insektów deklasuje rywali i zwiększa syntezę olejku eterycznego o prawie 15%. Niekonwencjonalny pomysł okazuje się strzałem w dziesiątkę.

Alchemik zarzucił na głowę przepastny kaptur. Nie lubił być rozpoznawany na mieście, a zwłaszcza na targu, dokąd się teraz udawał. Mimo że szydzono z jego bezskutecznych prób uzyskania eliksiru na wszelkie choroby, nie ustawał w poszukiwaniu ingredientów do kolejnych ekstraktów, maceratów i likierów. Skierował się do kramu pełnego rozmaitych ziół i przypraw. Kupiec rozpoznał stałego klienta: „Mam dziś świeży zbiór! Bagniak – wąskie, skórzaste liście, rdzawe od spodu, nie sposób się pomylić. No i ten czarci zapach!”. „Zapach” – powtórzył alchemik. – „Tak, właśnie o aromat mi się teraz rozchodzi”. Do swojego laboratorium wrócił z naręczem bagna zwyczajnego. Nie zwlekając, umieścił ziele w miedzianym alembiku. Gdy w odbieralniku pojawiła się pierwsza złocista kropla, pomyślał z nadzieją: „Olejek eteryczny z bagniaka – może to jest ten składnik, którego szukam?”.

W laboratorium fitochemicznym trudno o ciszę. Łatwiej o buczenie, bulgoty i szumy. Cierpliwie nanoszę olejki eteryczne, wyizolowane za pomocą hydrodestylacji z mikropędów oraz pędów bagna zwyczajnego, na płytkę pokrytą żelem krzemionkowym. Za chwilę za pomocą chromatografii cienkowarstwowej uzyskam chromatogram, czyli „odcisk palca” rośliny – unikalny ciąg kolorowych pasm pozwalający na oznaczenie nie tylko jakości surowca, lecz także ilości wybranych związków czynnych.

Chromatografia cienkowarstwowa umożliwia szybkie rozpoznanie kilku próbek jednocześnie, co się przydaje w analizie przesiewowej, zarówno w kontroli zmienności składu chemicznego olejku eterycznego podczas przeprowadzanych procesów biotechnologicznych, jak i w celu porównywania frakcji lotnych z bagna zwyczajnego pozyskanego z różnych stanowisk. Zaskakuje zawartość ledolu w surowcu – związku charakterystycznego dla gatunku, a jednocześnie uważanego za toksyczny. W promieniu zaledwie kilku kilometrów różni się nawet czterokrotnie! Interesujący okazuje się także fakt, że kultury in vitro nie zawierają ledolu, więc teoretycznie biomasa ta powinna być pozbawiona działania odurzającego. Z drugiej jednak strony, jeżeli to właśnie ledol wykazuje aktywność przeciwzapalną, mikropędy mogą być na straconej pozycji względem surowca gruntowego. Zamierzam to sprawdzić.

Do kupca zbliżył się chwiejnym krokiem wysoki, choć nieco zgarbiony mężczyzna, odziany w dostojne szaty. Jego długie palce zaciśnięte na lasce były nienaturalnie powyginane. Choć wyglądał na schorowanego, jego głos zadźwięczał donośnie, zaprzeczając pierwszemu wrażeniu jakoby człowiek ten dobiegał już sędziwego wieku: „Od medyka mam wskazanie kąpieli w naparze z bagna zażywać, aby reumatyzm przegnać. Macie takie ziele?”. „Znajdzie się. Gadają, że to skuteczne lekarstwo na nieżyty płucne i stawowe dolegliwości” – odpowiedział kupiec, z zaciekawieniem przyglądając się przybyszowi. Nieznajomy lekko się skrzywił: „Oby to była prawda, obym jeszcze mógł konia dosiąść i w świat pojechać, a nie gnuśnieć, jak nie przymierzając starzec”.

W laboratorium kultur komórkowych do dołków płytki hodowlanej, zawierających limfocyty wyizolowane z krwi pobranej od ochotników, dodaję olejki eteryczne z bagna zwyczajnego w różnych rozcieńczeniach. Po kilkudniowej inkubacji sprzężone z odpowiednimi przeciwciałami limfocyty zostaną policzone za pomocą cytometrii przepływowej. Okaże się wówczas, czy tradycyjne zastosowanie bagna zwyczajnego w chorobach reumatycznych jest uzasadnione.

Najczęstszym schorzeniem reumatycznym o podłożu autoimmunologicznym jest reumatoidalne zapalenie stawów, w którym chrząstki stawowe są niszczone na skutek m.in. nadmiernego nagromadzenia limfocytów. Dość powiedzieć, że diagnozowane jest już u dwudziestolatków, a po upływie dziesięciu lat od jego wystąpienia tylko połowa pacjentów pozostaje zdolna do pracy z powodu niepełnosprawności. Terapia lekami syntetycznymi, obarczona licznymi działaniami niepożądanymi, tylko spowalnia postęp choroby, nie likwidując jej przyczyn, wciąż poszukuje się więc nowych kandydatów na farmaceutyki, także wśród roślin o wielowiekowej tradycji stosowania w chorobach reumatycznych. Medycyna ludowa wskazuje właśnie na bagno zwyczajne. Jego aktywność przeciwzapalna może być wysoka i wielokierunkowa, wymaga jednak udokumentowania współczesnymi badaniami naukowymi.

W przeprowadzonym przez nasz zespół badawczy eksperymencie hamujące działanie olejków eterycznych z bagna zwyczajnego na namnażanie się limfocytów zostaje potwierdzone, i to bez względu na to, czy frakcje lotne pochodzą z kultur in vitro, czy też z surowca gruntowego. Następnym krokiem będzie sprawdzenie, czy podobny efekt zostanie zaobserwowany również wobec synowiocytów, których nadmierny rozrost także może się przyczyniać do procesów zapalnych w stawach.

Wprawdzie uzyskanie alternatywnego źródła olejku eterycznego z bagna zwyczajnego w postaci kultur in vitro, opracowanie metody analizy jego składu chemicznego i potwierdzenie działania przeciwzapalnego może stanowić podwaliny pod stworzenie leku roślinnego, lecz droga ku temu jeszcze daleka, usiana kolejnymi wyzwaniami badawczymi. Czy w lecznictwie stosować cały olejek eteryczny o wzajemnie wzmacniającym się działaniu wielu składników, czy też może wyodrębnić jeden aktywny związek? Jaka postać leku umożliwiłaby uniknięcie efektu toksycznego? W jakiej dawce aplikować? Nie postawiłabym jednak tych pytań, gdyby nie dotychczasowe eksperymenty. Gdyby w dalszej perspektywie skuteczność i bezpieczeństwo bagiennego leku roślinnego zostały potwierdzone w badaniach na zwierzętach, a następnie w długotrwałych i kosztownych badaniach klinicznych, można by mówić o ogromnym sukcesie.

Ale i tak największą satysfakcję przynosi świadomość, że być może kiedyś, również dzięki moim wysiłkom, uda się przywrócić niejedno zdrowie.

Kupiec zatarł ręce, zadowolony z dzisiejszego utargu. Współpraca z zielarką układa się bez zarzutu, a zioła wciąż się rozchodzą na pniu. Bo czym innym nadać pieczeni smaku i niedostatki ciała wykurować? Wieczorem do okien gospody zapukał posłaniec, ściskając w ręku niewielki flakonik: „Alchemik kazał przekazać dla możnego pana”. Karczmarka nie była zaskoczona. Wiedząc, że jej zacny gość, artretyk, szuka wszelkich sposobów, by wrócić do sprawności, sama posłała go do miejscowego alchemika, który, choć był odludkiem, cieszył się dobrą reputacją. Kilka dni później dostojnik wyjechał – wieść gminna niesie, że konno…