A Withanolides, a növényekben természetesen előforduló vegyületek egy osztálya, régóta a rákkutatás fókuszában áll, mivel képesek gátolni a rákos sejtek növekedését, sejthalált indukálni és megelőzni az áttétek kialakulását. Ezek a vegyületek fontosak az új rákkezelések kifejlesztésében. Mindazonáltal az a nehézség, hogy a növényekből elegendő mennyiségű withanolid vegyületet nyerjünk, akadályozta a kutatást és a terápiás fejlesztést.
A Moffitt Cancer Center kutatói úttörő módszert fejlesztettek ki a withanolidok méretezhető szintézisére. Ez az innovatív megközelítés, amelyet az Science Advances folyóiratban tettek közzé, forradalmasíthatja a rákkutatást azáltal, hogy megbízható és hatékony eszközt biztosít e létfontosságú vegyületek nagy mennyiségben történő előállítására, utat nyitva új és hatékonyabb rákkezelések számára.
Justin M. Lopchuk, Ph.D., a Moffitt Gyógyszerkutatási Osztályának vezető szerzője és társult tagja a következőket mondta: „Új szintézismódszerünk jelentős előrelépést jelent a withanolid-kémia területén. Azzal, hogy képesek vagyunk ezeket a vegyületeket grammos léptékben előállítani, most szélesebb körű biológiai és gyógyászati kutatásokat tudunk támogatni.”
Az új szintézis módszer egy bioinspirált fotooxigénezés-allil hidroperoxid átrendeződési szekvenciát alkalmaz, amely megkönnyíti a funkciós csoportok bejutását a szintézis késői szakaszaiban. Ez a megközelítés biztosítja a méretezhetőséget, és lehetővé teszi számos különböző withanolid előállítását ugyanabból a szintézisből. Ez a módszer megszünteti a növénykitermeléstől való függőséget is, amely időigényes és korlátozza ezen vegyületek természetes bősége.
Ezzel az új módszerrel a tudósok már nagyobb mennyiségben állíthatnak elő withanolid vegyületeket, ami megkönnyíti az új kutatásokat és felgyorsítja a withanolid alapú rákkezelések fejlesztését. A hagyományos kezelésektől eltérően, amelyek egyetlen útvonalat céloznak meg, a withanolidok több sejtpályán hatnak. Ezek a vegyületek megzavarhatják a rákos sejtek osztódását, károsíthatják a rákos sejtek sejtszerkezetét, és modulálhatják az immunrendszert, hogy fokozzák a szervezet rákkal szembeni harci képességét. Ezenkívül a withanolid vegyületek javíthatják a rákkezelések hatékonyságát azáltal, hogy érzékenyebbé teszik a rákos sejteket a kemoterápiára és a sugárzásra. A withanolid vegyületek számos ráktípus ellen hatékonynak bizonyultak, beleértve a mellrákot, a tüdőrákot, a vastagbélrákot és a prosztatarákot.
Egy másik kritikus szempont a gyógyszerrezisztencia leküzdésének képessége. A rákos sejtek idővel rezisztenciát alakíthatnak ki a hagyományos kezelésekkel szemben, de a withanolidok egyedülálló hatásmechanizmusuk miatt segíthetnek legyőzni ezt a rezisztenciát, és hatékonyak maradhatnak, ha más kezelések sikertelenek.
“Most, hogy van egy megbízható módszerünk az anolidok előállítására, tanulmányainkat a rákos betegek megsegítésére szolgáló új terápiák létrehozására összpontosíthatjuk” – mondta Lopchuk.
A Withanolides a természetben előforduló C28 szteroid laktonok csoportja, ergosztán alapú vázzal. Ezek nagymértékben oxigéntartalmú természetes termékek, és a csontváz különböző helyein zajló oxidáció felelős a szerkezeti eltérésekért a withanolidok különböző osztályaiban. A withanolidok széles körű biológiai aktivitással rendelkeznek, beleértve a daganatellenes aktivitást is. A withanolid tartalmú növények kivonatait különféle típusú rákok és daganatok kezelésére használták. A tisztított withanolid daganatellenes hatásáról azonban először 2004-ben számoltak be. Azóta számos withanolid rákellenes és daganatellenes hatását számos biológiai vizsgálattal értékelték. A Withanolides bőséges a Solanaceae növénycsaládban. A természetes withanolidok elsődleges forrásai a kiterjedten vizsgált Datura, Jaborosa, Physalis és Withania nemzetségekben találhatók.
Információforrás:
Wen Che és mtsai. A komplex withanolidok eltérő szintézise lehetővé teszi a méretezhető útvonalat és a késői funkcionalizálást. [Science Advances (2024)]. DOI: 10.1126/sciadv.adp9375
