Článek
Zájem o přírodní produkty s protirakovinnými účinky, jejichž deriváty lze izolovat a syntetizovat, v posledních letech roste. V přírodě se tyto molekuly vyskytují u některých druhů mechovců – bezobratlých mořských živočichů, kteří se živí tím, že filtrují kořist z vody pomocí drobných chapadel.
Tým vědců z Yaleovy univerzity se zabýval konkrétním druhem mechovců zvaných Securiflustra securifrons, jenž je rozšířen v severním Atlantském oceánu, a to jak na americké, tak na evropské straně. Jejich složité struktury představují potenciálně mocný nástroj v boji proti rakovině.
Překonání výzev v laboratoři
Nový postup, který kombinuje pokročilou chemii s nejnovější technologií, umožnil týmu poprvé syntetizovat osm unikátních protinádorových molekul. To nyní otevírá cestu k dalšímu vývoji léčiv.
„Tyto molekuly byly mimořádnou výzvou v oblasti syntetické chemie,“ uvedl vedoucí výzkumník a profesor chemie na Yaleově univerzitě Seth Herzon. „Řada výzkumných skupin se pokoušela tyto molekuly znovu vytvořit v laboratoři, ale jejich struktury jsou tak husté a složitě propojené, že to nebylo možné. O snahách o syntézu těchto sloučenin jsem četl už jako postgraduální student na začátku roku 2000,“ dodává vědec.
Speciální triky
Vědci využili tři klíčové strategie k dosažení tohoto úspěchu. Za prvé, místo konstrukce problematického heterocyklického kruhu zvaného indol na začátku procesu se rozhodli tento krok odložit až na jeho konec. Tento kruh je známý svou reaktivitou, což často způsobuje komplikace.
Za druhé, využili techniky nazývané oxidační fotocyklizace k vytvoření klíčových vazeb v molekulách. Jednou z těchto technik byla reakce heterocyklu s molekulárním kyslíkem, kterou poprvé studoval Harry Wasserman z Yaleovy univerzity v 60. letech.
Do třetice uplatnili metodu mikrokrystalové elektronové difrakční analýzy (MicroED), která jim umožnila detailně zobrazit strukturu molekul. Podle vědců by zde klasické metody pro určení struktury nestačily.
Výsledkem experimentu je osm nových molekul s terapeutickým potenciálem, které otevírají nové perspektivy v boji proti rakovině. Tento úspěch je dalším důkazem síly vědy a inspirace, kterou nacházíme v přírodě.
Studie byla publikována v časopise Science.
Zdroj: Yale News
Odkaz na studii: Brandon W. Alexander et al. Oxidační fotocyklační přístup k syntéze alkaloidů Securiflustra securifrons. Science 383,849-854(2024). DOI:10.1126/science.adl616
