Витанолиды, класс природных соединений, содержащихся в растениях, долгое время были в центре внимания онкологических исследований из-за их способности подавлять рост раковых клеток, вызывать гибель клеток и предотвращать метастазы. Эти соединения важны для разработки новых методов лечения рака. Однако сложность получения достаточного количества соединений витанолида из растений препятствовала исследованиям и терапевтическим разработкам.
Исследователи из Онкологического центра Моффита разработали новаторский метод масштабируемого синтеза витанолидов. Этот инновационный подход, опубликованный в журнале Science Advances, может произвести революцию в исследованиях рака, предоставив надежные и эффективные средства производства этих жизненно важных соединений в больших количествах, открывая путь к новым и более эффективным методам лечения рака.
Джастин М. Лопчук, доктор философии, ведущий автор и ассоциированный член отдела открытия лекарств в Moffitt, сказал: «Наш новый метод синтеза является важным шагом вперед в области химии витанолидов. Имея возможность производить эти соединения в масштабе грамма, мы теперь можем поддерживать более обширные биологические и медицинские исследования».
Новый метод синтеза использует биоинспирированную последовательность фотооксигенации-аллильной гидропероксидной перегруппировки, которая облегчает введение функциональных групп на поздних стадиях синтеза. Такой подход обеспечивает масштабируемость и позволяет производить множество различных витанолидов из одного и того же синтеза. Этот метод также устраняет зависимость от извлечения из растений, которое занимает много времени и ограничено природным изобилием этих соединений.
С помощью этого нового метода ученые теперь могут производить соединения витанолида в больших количествах, что облегчает новые исследования и ускоряет разработку методов лечения рака на основе витанолида. В отличие от традиционных методов лечения, нацеленных на один путь, витанолиды действуют на несколько клеточных путей. Эти соединения могут мешать делению раковых клеток, повреждать клеточные структуры раковых клеток и модулировать иммунную систему, чтобы повысить способность организма бороться с раком. Кроме того, соединения витанолида обладают потенциалом для повышения эффективности лечения рака, делая раковые клетки более чувствительными к химиотерапии и облучению. Соединения витанолида показали эффективность против ряда типов рака, включая рак молочной железы, рак легких, рак толстой кишки и рак простаты.
Другим критическим аспектом является способность преодолевать лекарственную устойчивость. Раковые клетки могут со временем вырабатывать устойчивость к традиционным методам лечения, но витанолиды, благодаря своим уникальным механизмам действия, могут помочь преодолеть эту устойчивость и оставаться эффективными там, где другие методы лечения неэффективны.
«Теперь, когда у нас есть надежный метод производства витанолидов, мы можем сосредоточить наши исследования на создании новых терапевтических средств для помощи онкологическим больным», — сказал Лопчук.
Витанолиды — это группа природных стероидных лактонов C28 со скелетом на основе эргостана. Они являются высокооксигенированными натуральными продуктами, и окисление в различных участках скелета отвечает за структурные вариации в различных классах витанолидов. Витанолиды обладают широким спектром биологической активности, включая противоопухолевую активность. Экстракты растений, содержащих витанолиды, использовались для лечения различных типов рака и опухолей. Однако противоопухолевая активность очищенного витанолида была впервые зарегистрирована в 2004 году. С тех пор многие витанолиды были оценены на предмет их противораковой и противоопухолевой активности с использованием ряда биопроб. Витанолиды широко распространены в семействе растений Solanaceae. Основные источники природных витанолидов обнаружены в широко изученных родах Datura, Jaborosa, Physalis и Withania.
Источник информации:
Вэнь Че и др. Дивергентный синтез сложных витанолидов, обеспечиваемый масштабируемым маршрутом и функционализацией на поздней стадии. [Science Advances (2024)]. DOI: 10.1126/sciadv.adp9375
Discussion about this post