Withanolider, en klasse af naturligt forekommende forbindelser, der findes i planter, har længe været et fokus for kræftforskning på grund af deres evne til at hæmme kræftcellevækst, inducere celledød og forhindre metastaser. Disse forbindelser er vigtige i udviklingen af nye kræftbehandlinger. Imidlertid har vanskeligheden ved at få nok af withanolidforbindelser fra planter hindret forskning og terapeutisk udvikling.
Forskere ved Moffitt Cancer Center har udviklet en banebrydende metode til skalerbar syntese af withanolider. Denne innovative tilgang, offentliggjort i tidsskriftet Science Advances, kunne revolutionere kræftforskningen ved at give et pålideligt og effektivt middel til at producere disse vitale forbindelser i store mængder, hvilket banede vejen for nye og mere effektive kræftbehandlinger.
Justin M. Lopchuk, Ph.D., hovedforfatter og associeret medlem af Drug Discovery Department hos Moffitt sagde: “Vores nye syntesemetode er et stort skridt fremad inden for withanolide-kemi. Med en evne til at producere disse forbindelser i gramskala kan vi nu støtte mere omfattende biologisk og medicinsk forskning.”
Den nye syntesemetode bruger en bioinspireret fotooxygenerings-allylisk hydroperoxid-omlejringssekvens, som letter introduktionen af funktionelle grupper i de sene stadier af syntesen. Denne tilgang sikrer skalerbarhed og giver mulighed for produktion af adskillige forskellige withanolider fra den samme syntese. Denne metode fjerner også afhængigheden af planteekstraktion, som er tidskrævende og begrænset af den naturlige overflod af disse forbindelser.
Med denne nye metode kan forskere nu producere withanolid-forbindelser i større mængder, hvilket letter ny forskning og accelererer udviklingen af withanolid-baserede kræftbehandlinger. I modsætning til konventionelle behandlinger rettet mod en enkelt vej, virker withanolider på flere cellulære veje. Disse forbindelser kan interferere med kræftcelledeling, beskadige kræftcellers cellulære strukturer og modulere immunsystemet for at forbedre kroppens evne til at bekæmpe kræft. Derudover har withanolidforbindelser potentialet til at øge effektiviteten af kræftbehandlinger ved at gøre kræftceller mere følsomme over for kemoterapi og stråling. Withanolide-forbindelser har vist effektivitet mod en række kræfttyper, herunder brystkræft, lungekræft, tyktarmskræft og prostatacancer.
Et andet kritisk aspekt er evnen til at overvinde lægemiddelresistens. Kræftceller kan udvikle resistens over for konventionelle behandlinger over tid, men withanolider kan på grund af deres unikke virkningsmekanismer hjælpe med at overvinde denne resistens og forblive effektive, hvor andre behandlinger fejler.
“Nu hvor vi har en pålidelig metode til at producere withanolider, kan vi fokusere vores undersøgelser på at skabe nye terapier til at hjælpe kræftpatienter,” sagde Lopchuk.
Withanolider er en gruppe af naturligt forekommende C28 steroide lactoner med ergostan-baseret skelet. De er stærkt oxygenerede naturprodukter, og oxidationen på forskellige steder af skelettet er ansvarlig for de strukturelle variationer i forskellige klasser af withanolider. Withanolider har en bred vifte af biologiske aktiviteter, herunder antitumoraktivitet. Ekstrakterne af withanolid-holdige planter er blevet brugt til behandling af forskellige typer kræft og tumorer. Imidlertid blev antitumoraktiviteten af et oprenset withanolid først rapporteret i 2004. Siden da er mange withanolider blevet evalueret for deres anticancer- og antitumoraktiviteter ved at bruge en række bioassays. Withanolider er rigelige i Solanaceae-plantefamilien. Primære kilder til naturlige withanolider findes i de grundigt undersøgte Datura-, Jaborosa-, Physalis- og Withania-slægter.
Kilde til information:
Wen Che et al. Divergerende syntese af komplekse medanolider muliggjort af en skalerbar rute og funktionalisering i sen fase. [Science Advances (2024)]. DOI: 10.1126/sciadv.adp9375
Discussion about this post