ترکیب قارچی ورتیسیلین A که بیش از ۵۰ سال پیش کشف شده و از مدتها قبل بهعنوان یک گزینه بالقوه ضدسرطان مورد توجه پژوهشگران بوده برای نخستینبار بهطور مصنوعی در آزمایشگاه سنتز شد؛ دستاوردی که میتواند مسیر توسعه درمانهای جدید سرطان را هموار کند.
به گزارش sciencalert، امکان تولید آزمایشگاهی ورتیسیلین A یک گام بزرگ علمی محسوب میشود. این ترکیب بهطور طبیعی تنها در مقادیر بسیار اندک در یک قارچ میکروسکوپی یافت میشود و استخراج آن از طبیعت بسیار دشوار است؛ مسئلهای که تا امروز مطالعه دقیق و کاربردی آن را محدود کرده بود.
پیش از این ساختار شیمیایی بسیار پیچیده و ناپایداری ذاتی ورتیسیلین A سنتز آن را عملاً غیرممکن کرده بود اما اکنون تیمی از محققان مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) و دانشکده پزشکی هاروارد موفق شدهاند بر این چالش غلبه کنند.
کلید این موفقیت بازطراحی روشی بود که محمد مَواسَغی شیمیدان MIT پیشتر برای سنتز ترکیباتی مشابه به کار برده بود؛ ترکیباتی که تنها از نظر چند اتم با ورتیسیلین A تفاوت دارند. مواسغی در اینباره میگوید: اکنون درک بهتری داریم از اینکه چگونه تغییرات بسیار ظریف در ساختار مولکولی میتواند چالش سنتز را بهطور چشمگیری افزایش دهد.
به گفته او پژوهشگران اکنون نهتنها پس از بیش از ۵۰ سال توانستهاند برای نخستینبار به این مولکول دسترسی پیدا کنند، بلکه قادرند گونههای طراحیشده متعددی از آن را نیز بسازند؛ امکانی که راه را برای مطالعات دقیقتر باز میکند.
ورتیسیلین A از دو بخش کاملا یکسان تشکیل شده که به یکدیگر متصل شدهاند و ساختاری موسوم به دایمر را ایجاد میکنند. با وجود ظاهر ساده این ساختار چینش سهبعدی دقیق مولکول برای شکلگیری صحیح آن کاملا حیاتی است.
برای ساخت این ترکیب پژوهشگران ترتیب واکنشهای شیمیایی را تغییر دادند و با محافظت از پیوندهای حساس مانع تخریب ساختار در طول فرآیند سنتز شدند. این فرآیند ۱۶ مرحلهای، پس از اتصال دو نیمه مولکول گروههای عملکردی ورتیسیلین A را آشکار کرد و ساختار سهبعدی دقیقی را که مورد نیاز بود فراهم ساخت.
مواسغی تاکید میکند: آنچه آموختیم این بود که زمانبندی مراحل کاملاً حیاتی است. ما ناچار شدیم ترتیب تشکیل پیوندها را بهطور اساسی تغییر دهیم.
در ادامه محققان ترکیب سنتزشده و چند نمونه اصلاحشده از آن را روی سلولهای کشتشده سرطان مغزی گلیوم خط میانی منتشر (DMG) آزمایش کردند؛ نوعی سرطان بسیار تهاجمی که عمدتا کودکان را درگیر میکند. نتایج نشان داد همانطور که در مطالعات پیشین درباره مولکولهای مشابه مشاهده شده بود این ترکیبات توانایی قابلتوجهی در از بین بردن سلولهای سرطانی DMG دارند.
بررسیهای دقیقتر همچنین نشان داد که این ترکیب سنتزی پروتئینهای هدف خود را درون سلولهای سرطانی بهدرستی مورد حمله قرار میدهد.
اکنون که ورتیسیلین A برای نخستینبار بهطور مصنوعی تولید شده پژوهش درباره نحوه تعامل آن با سرطان و امکان تبدیل آن به دارو وارد مرحلهای کاملا جدید شده است.
جون چی، زیستشیمیدان دانشکده پزشکی هاروارد در اینباره میگوید: ترکیبات طبیعی همواره منابع ارزشمندی برای کشف دارو بودهاند و ما با تلفیق تخصص خود در شیمی، زیستشناسی شیمیایی، زیستشناسی سرطان و مراقبت از بیمار، پتانسیل درمانی این مولکولها را بهطور کامل ارزیابی خواهیم کرد.
نتایج این پژوهش در نشریه معتبر Journal of the American Chemical Society منتشر شده است.
انتهای پیام/