Withanolides, en klasse av naturlig forekommende forbindelser som finnes i planter, har lenge vært et fokus for kreftforskning på grunn av deres evne til å hemme kreftcellevekst, indusere celledød og forhindre metastaser. Disse forbindelsene er viktige for å utvikle nye kreftbehandlinger. Vanskeligheten med å skaffe nok withanolidforbindelser fra planter har imidlertid hindret forskning og terapeutisk utvikling.
Forskere ved Moffitt Cancer Center har utviklet en banebrytende metode for skalerbar syntese av withanolider. Denne innovative tilnærmingen, publisert i tidsskriftet Science Advances, kan revolusjonere kreftforskningen ved å tilby en pålitelig og effektiv måte å produsere disse vitale forbindelsene i store mengder, og bane vei for nye og mer effektive kreftbehandlinger.
Justin M. Lopchuk, Ph.D., hovedforfatter og assosiert medlem av Drug Discovery Department ved Moffitt sa: «Vår nye syntesemetode er et stort skritt fremover innen withanolide-kjemi. Med en evne til å produsere disse forbindelsene i gramskala, kan vi nå støtte mer omfattende biologisk og medisinsk forskning.»
Den nye syntesemetoden bruker en bioinspirert fotooksygenerings-allylisk hydroperoksid-omorganiseringssekvens, som letter introduksjonen av funksjonelle grupper på de sene stadiene av syntesen. Denne tilnærmingen sikrer skalerbarhet og tillater produksjon av mange forskjellige withanolider fra samme syntese. Denne metoden fjerner også avhengigheten av planteutvinning, som er tidkrevende og begrenset av den naturlige overfloden av disse forbindelsene.
Med denne nye metoden kan forskere nå produsere withanolide-forbindelser i større mengder, noe som letter ny forskning og akselererer utviklingen av withanolid-baserte kreftbehandlinger. I motsetning til konvensjonelle behandlinger rettet mot en enkelt vei, virker withanolider på flere cellulære veier. Disse forbindelsene kan forstyrre kreftcelledeling, skade cellestrukturene til kreftceller og modulere immunsystemet for å forbedre kroppens evne til å bekjempe kreft. I tillegg har withanolidforbindelser potensial til å øke effektiviteten av kreftbehandlinger ved å gjøre kreftceller mer følsomme for kjemoterapi og stråling. Withanolide-forbindelser har vist effekt mot en rekke krefttyper, inkludert brystkreft, lungekreft, tykktarmskreft og prostatakreft.
Et annet kritisk aspekt er evnen til å overvinne medikamentresistens. Kreftceller kan utvikle resistens mot konvensjonelle behandlinger over tid, men withanolider, på grunn av deres unike virkningsmekanismer, kan bidra til å overvinne denne motstanden og forbli effektive der andre behandlinger mislykkes.
«Nå som vi har en pålitelig metode for å produsere withanolider, kan vi fokusere studiene våre på å lage nye terapier for å hjelpe kreftpasienter,» sa Lopchuk.
Withanolider er en gruppe naturlig forekommende C28 steroidlaktoner med ergostanbasert skjelett. De er svært oksygenerte naturlige produkter, og oksidasjonen på forskjellige steder av skjelett er ansvarlig for de strukturelle variasjonene i forskjellige klasser av withanolider. Withanolider har et bredt spekter av biologiske aktiviteter inkludert antitumoraktivitet. Ekstraktene av withanolidholdige planter har blitt brukt til behandling av ulike typer kreft og svulster. Imidlertid ble antitumoraktiviteten til et renset withanolid først rapportert i 2004. Siden den gang har mange withanolider blitt evaluert for deres antikreft- og antitumoraktivitet ved å bruke en rekke bioassays. Withanolides er rikelig i Solanaceae-plantefamilien. Primære kilder til naturlige withanolider finnes i de omfattende studerte Datura-, Jaborosa-, Physalis- og Withania-slektene.
Informasjonskilde:
Wen Che et al. Divergerende syntese av komplekse medanolider muliggjort av en skalerbar rute og funksjonalisering på sent stadium. [Science Advances (2024)]. DOI: 10.1126/sciadv.adp9375
Discussion about this post