Withanolides, kasveissa esiintyvien luonnossa esiintyvien yhdisteiden luokka, ovat pitkään olleet syöpätutkimuksen painopisteitä, koska ne pystyvät estämään syöpäsolujen kasvua, indusoimaan solukuolemaa ja estämään etäpesäkkeiden muodostumista. Nämä yhdisteet ovat tärkeitä kehitettäessä uusia syöpähoitoja. Kuitenkin vaikeus saada tarpeeksi vianolidiyhdisteitä kasveista on haitannut tutkimusta ja terapeuttista kehitystä.
Moffitt Cancer Centerin tutkijat ovat kehittäneet uraauurtavan menetelmän skaalautuvaan withanolidien synteesiin. Tämä innovatiivinen lähestymistapa, joka julkaistiin Science Advances -lehdessä, voisi mullistaa syöpätutkimuksen tarjoamalla luotettavan ja tehokkaan tavan tuottaa näitä tärkeitä yhdisteitä suuria määriä, mikä avaa tietä uusille ja tehokkaammille syövän hoidoille.
Justin M. Lopchuk, Ph.D., johtava kirjailija ja Moffittin lääketutkimusosaston apulaisjäsen, sanoi: ”Uusi synteesimenetelmämme on suuri askel eteenpäin withanolidikemian alalla. Kykymme tuottaa näitä yhdisteitä gramman mittakaavassa, voimme nyt tukea laajempaa biologista ja lääketieteellistä tutkimusta.”
Uudessa synteesimenetelmässä käytetään bioinspiroitua fotooksigenaatio-allyylihydroperoksidin uudelleenjärjestelysekvenssiä, joka helpottaa funktionaalisten ryhmien lisäämistä synteesin myöhäisissä vaiheissa. Tämä lähestymistapa varmistaa skaalautuvuuden ja mahdollistaa lukuisten erilaisten withanolidien tuotannon samasta synteesistä. Tämä menetelmä poistaa myös riippuvuuden kasvien uuttamisesta, mikä on aikaa vievää ja rajoittaa näiden yhdisteiden luonnollista runsautta.
Tällä uudella menetelmällä tutkijat voivat nyt tuottaa suurempia määriä withanolidiyhdisteitä, mikä helpottaa uutta tutkimusta ja nopeuttaa withanolidipohjaisten syöpähoitojen kehitystä. Toisin kuin tavanomaiset, yhteen reittiin kohdistetut hoidot, withanolidit vaikuttavat useisiin solureitteihin. Nämä yhdisteet voivat häiritä syöpäsolujen jakautumista, vahingoittaa syöpäsolujen solurakenteita ja moduloida immuunijärjestelmää tehostaen kehon kykyä taistella syöpää vastaan. Lisäksi withanolidiyhdisteillä on potentiaalia parantaa syöpähoitojen tehokkuutta tekemällä syöpäsoluista herkempiä kemoterapialle ja säteilylle. Withanolidiyhdisteet ovat osoittaneet tehoa useisiin syöpätyyppeihin, mukaan lukien rintasyöpä, keuhkosyöpä, paksusuolensyöpä ja eturauhassyöpä.
Toinen kriittinen näkökohta on kyky voittaa lääkeresistenssi. Syöpäsolut voivat kehittää vastustuskykyä tavanomaisille hoidoille ajan myötä, mutta withanolidit voivat ainutlaatuisten vaikutusmekanismiensa ansiosta auttaa voittamaan tämän resistenssin ja pysyä tehokkaina, jos muut hoidot epäonnistuvat.
”Nyt kun meillä on luotettava menetelmä tuottaa anolideja, voimme keskittää tutkimuksemme uusien hoitomuotojen luomiseen syöpäpotilaiden auttamiseksi”, Lopchuk sanoi.
Withanolidit ovat ryhmä luonnossa esiintyviä C28-steroidisia laktoneita, joilla on ergostaanipohjainen luuranko. Ne ovat erittäin happipitoisia luonnontuotteita, ja hapettuminen luuston eri kohdissa on vastuussa rakenteellisista vaihteluista eri luokkien withanolidesissa. Withanolideilla on laaja valikoima biologisia aktiivisuuksia, mukaan lukien kasvainten vastainen aktiivisuus. Vianolidipitoisten kasvien uutteita on käytetty erilaisten syöpien ja kasvainten hoitoon. Puhdistetun withanolidin kasvaimia estävä aktiivisuus raportoitiin kuitenkin ensimmäisen kerran vuonna 2004. Siitä lähtien monien withanolidien syöpää ja kasvainten vastaisia vaikutuksia on arvioitu käyttämällä useita biotestejä. Withanolides on runsaasti Solanaceae-kasviperheessä. Luonnollisten withanolidien ensisijaiset lähteet löytyvät laajasti tutkituista Datura-, Jaborosa-, Physalis- ja Withania-suvoista.
Tietolähde:
Wen Che et ai. Monimutkaisten anolidien erilainen synteesi mahdollistaa skaalautuvan reitin ja myöhäisen vaiheen funktionalisoinnin. [Science Advances (2024)]. DOI: 10.1126/sciadv.adp9375
