Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Nyligt syntetiseret svampemasse kan tænde en selvdestruerende knap for kræft

Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain

Kræftceller bruger en særlig teknik til at formere sig:De sletter deres "programmerede død" -gen gennem mutation, og tilsyneladende "glemmer" at dø, når deres levetid er forbi, og fortsætte med at vokse i stedet. Et forskerhold fra Tokyo University of Science har udviklet en metode, hvorigennem en svampeforbindelse, der er i stand til at genopbygge det selvdestruktive gen i visse kræftceller, kunstigt kan produceres i salgbare mængder, at levere en potentiel kræftterapeutisk strategi.

Alle menneskelige kropsceller har en bestemt levetid, hvorunder de udfører deres væsentlige opgaver. I slutningen af ​​denne levetid, de når ældning og, ikke længere er i stand til at udføre disse opgaver, dø. Denne selvmordsdød er programmeret ind i generne gennem en proces kaldet apoptose, får dem til at ødelægge sig selv for at give plads til unge, raske celler til at erstatte dem.

Mutationer i et specielt gen kaldet p53 kan undertiden forstyrre denne proces. Forårsaget af aldring, ultraviolet lys og forskellige mutagene forbindelser, disse mutationer kan deaktivere apoptose -genet, resulterer i "zombie" -celler, der nægter at dø og fortsætter med at formere sig, spredning af det handicappede gen og udskiftning af raske arbejdsceller med udødelige, hurtigt voksende tumorer. Dette er kræft, og det tager mange former afhængigt af hvilke kropsceller der udvikler mutationerne.

Tidligere har forskere identificerede en kræftforbindelse kaldet FE399 i en art af filamentøs svamp kaldet Ascochyta, som ofte findes at ramme almindelige madafgrøder som korn. Forbindelsen er en specifik gruppe af depsipeptider, en type aminosyregruppe, og det viste sig at inducere apoptose i kræftceller hos mennesker in vitro, især tyktarmskræft, beviser sit værd som et kemikalie mod kræft.

Desværre, på grund af en række kemiske kompleksiteter, FE399 -forbindelsen er ikke let at rense, hvilket hindrede enhver plan for dens udbredte anvendelse i kræftbehandling. Det var således klart, at ekstraktion af FE399 fra svampene naturligvis ikke ville være en kommercielt mulig metode, og på trods af løftet om et kraftfuldt medicin mod kræft, forskning i denne særlige forbindelse blev stoppet.

Syntetiserende svampemolekyle, der er i stand til at genaktivere det selvdestruktive gen i aggressive kræftceller. Kredit:Tokyo University of Science

Løftet om en ny kræftbehandling var fristende, imidlertid, og prof. Isamu Shiina, sammen med Dr. Takayuki Tonoi, og hans team fra Tokyo University of Science, tog imod udfordringen. "Vi ønskede at skabe en blyforbindelse, der kunne behandle tyktarmskræft, og vi havde til formål at gøre dette gennem den samlede syntese af FE399, "siger prof. Shiina. Total syntese er processen med den komplette kemiske syntese (produktion) af et komplekst molekyle ved hjælp af kommercielt tilgængelige forstadier, tillader masseproduktion. Resultaterne af deres omfattende undersøgelser vil blive offentliggjort i European Journal of Organic Chemistry .

Teamet regnede med det først, depsipeptidets struktur skulle identificeres. Dette var enkelt og kunne let udføres ved hjælp af kommercielt tilgængelige og billige materialer. De efterfølgende procedurer krævede mange trin, og resulterede i nogle små fejl, når isomerer uden held blev isoleret.

Imidlertid, holdet blev belønnet for deres indsats, da, i et stort gennembrud, deres massespektrometri og nukleare magnetiske resonansundersøgelser bekræftede, at en trio af pletter på en plade viste identisk kemisk signatur til den kendte formel for FE399, hvilket betyder, at de med succes havde genskabt FE399 syntetisk.

Deres teknik viste sig at have et samlet udbytte på 20%, hvilket er ganske lovende for fremtidige store produktionsplaner. "Vi håber, at denne nyproducerede forbindelse kan give en hidtil uset behandlingsmulighed for patienter med tyktarmskræft, og dermed forbedre de overordnede resultater af sygdommen og i sidste ende forbedre deres livskvalitet, "siger prof Shiina.

Yderligere forskning er nødvendig for at teste effektiviteten af ​​FE399 i behandlingen af ​​andre faste og blodbaserede kræftformer, og før masseproduktion, de biologiske aktiviteter og strukturen af ​​FE399 -molekylet skal evalueres. Men for nu, holdet fra Tokyo University of Science er begejstrede for deres resultater, og er positive over for, at deres forskning vil bidrage til at forbedre behandlinger og terapier til patienter med tyktarmskræft.


Varme artikler