Withanolidy, třída přirozeně se vyskytujících sloučenin nalezených v rostlinách, jsou již dlouho středem zájmu výzkumu rakoviny kvůli jejich schopnosti inhibovat růst rakovinných buněk, indukovat buněčnou smrt a předcházet metastázám. Tyto sloučeniny jsou důležité při vývoji nových způsobů léčby rakoviny. Obtížnost získání dostatečného množství withanolidových sloučenin z rostlin však bránila výzkumu a terapeutickému vývoji.
Výzkumníci z Moffitt Cancer Center vyvinuli převratnou metodu pro škálovatelnou syntézu withanolidů. Tento inovativní přístup, publikovaný v časopise Science Advances, by mohl způsobit revoluci ve výzkumu rakoviny tím, že poskytne spolehlivý a účinný způsob výroby těchto životně důležitých sloučenin ve velkém množství, čímž připraví cestu pro nové a účinnější způsoby léčby rakoviny.
Justin M. Lopchuk, Ph.D., hlavní autor a přidružený člen Drug Discovery Department v Moffittu, řekl: „Naše nová metoda syntézy je velkým krokem vpřed v oblasti chemie withanolidů. Díky schopnosti vyrábět tyto sloučeniny v gramovém měřítku můžeme nyní podporovat rozsáhlejší biologický a lékařský výzkum.“
Nová metoda syntézy používá bioinspirovanou sekvenci fotooxygenace-allylického hydroperoxidu, která usnadňuje zavedení funkčních skupin v pozdních fázích syntézy. Tento přístup zajišťuje škálovatelnost a umožňuje produkci mnoha různých withanolidů ze stejné syntézy. Tato metoda také odstraňuje závislost na rostlinné extrakci, která je časově náročná a omezená přirozeným množstvím těchto sloučenin.
Díky této nové metodě mohou nyní vědci vyrábět sloučeniny withanolidu ve větším množství, což usnadňuje nový výzkum a urychluje vývoj léčby rakoviny na bázi withanolidu. Na rozdíl od konvenční léčby zaměřené na jedinou dráhu působí withanolidy na více buněčných drah. Tyto sloučeniny mohou zasahovat do dělení rakovinných buněk, poškozovat buněčné struktury rakovinných buněk a modulovat imunitní systém, aby se zvýšila schopnost těla bojovat s rakovinou. Kromě toho mají withanolidové sloučeniny potenciál zvýšit účinnost léčby rakoviny tím, že učiní rakovinné buňky citlivějšími na chemoterapii a záření. Withanolidové sloučeniny prokázaly účinnost proti řadě typů rakoviny, včetně rakoviny prsu, rakoviny plic, rakoviny tlustého střeva a rakoviny prostaty.
Dalším kritickým aspektem je schopnost překonat lékovou rezistenci. Rakovinné buňky si mohou časem vyvinout rezistenci vůči konvenční léčbě, ale withanolidy mohou díky svým jedinečným mechanismům účinku pomoci překonat tuto rezistenci a zůstat účinné tam, kde jiné způsoby léčby selhávají.
„Nyní, když máme spolehlivou metodu výroby withanolidů, můžeme zaměřit naše studie na vytváření nových léčiv, která pomohou pacientům s rakovinou,“ řekl Lopchuk.
Withanolidy jsou skupinou přirozeně se vyskytujících C28 steroidních laktonů se skeletem na bázi ergostanu. Jsou to vysoce okysličené přírodní produkty a oxidace na různých místech skeletu je zodpovědná za strukturální variace v různých třídách withanolidů. Withanolidy mají širokou škálu biologických aktivit včetně protinádorové aktivity. Extrakty rostlin obsahujících withanolid se používají k léčbě různých typů rakoviny a nádorů. Avšak protinádorová aktivita purifikovaného withanolidu byla poprvé popsána v roce 2004. Od té doby bylo mnoho withanolidů hodnoceno na jejich protirakovinné a protinádorové aktivity pomocí řady biologických testů. Withanolidy jsou hojné v čeledi rostlin Solanaceae. Primární zdroje přírodních withanolidů se nacházejí v rozsáhle studovaných rodech Datura, Jaborosa, Physalis a Withania.
Zdroj informací:
Wen Che a kol. Divergentní syntéza komplexu sanolidy umožněná škálovatelnou cestou a funkcionalizací v pozdní fázi. Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adp9375
