Grybų kilmės junginys verticilinas A, atrastas daugiau kaip prieš 50 metų, jau seniai vertinamas dėl galimo priešvėžinio poveikio. Mokslininkams pirmą kartą pavyko šią medžiagą dirbtinai susintetinti laboratorijoje, todėl atsiveria galimybė ją tirti gerokai detaliau ir ieškoti naujų vėžio gydymo būdų.
Galimybė verticiliną A gaminti pagal poreikį laikoma reikšmingu proveržiu. Gamtoje šios medžiagos aptinkama tik labai mažais kiekiais mikroskopiniuose grybuose, be to, ją itin sunku išgauti.
Iki šiol sudėtinga cheminė struktūra ir prigimtinis verticilino A nestabilumas smarkiai apsunkino jo sintezę. Vis dėlto tyrėjams pavyko įveikti abu šiuos iššūkius, pritaikant ir patobulinant anksčiau sukurtus metodus.
Pagrindinis žingsnis buvo patobulinti chemiko Mohammado Movassaghi anksčiau sukurtą metodą, kuriuo jam jau buvo pavykę susintetinti panašius junginius. Nors šie junginiai nuo verticilino A skyrėsi vos keliais atomais, būtent tie, iš pirmo žvilgsnio nežymūs, skirtumai ženkliai padidino sintezės sudėtingumą.
„Dabar daug geriau suprantame, kaip net labai subtilūs struktūriniai pokyčiai gali drastiškai padidinti sintezės sudėtingumą“, – aiškina Movassaghi.
„Turime technologijas, kurios leidžia mums šiuos junginius gauti pirmą kartą, praėjus daugiau nei 50 metų nuo jų izoliavimo. Be to, galime kurti daugybę specialiai suprojektuotų variantų, o tai atvers kelią itin detaliems tyrimams.“
Verticilino A molekulę sudaro dvi visiškai identiškos dalys, sujungtos į vadinamąjį dimerą. Iš pirmo žvilgsnio tai gali atrodyti paprasta, tačiau šios medžiagos trimatė struktūra turi būti suformuota ypač tiksliai – tik tuomet susidaro veiksmingas junginys.
Siekdami susintetinti verticiliną A, mokslininkai pasitelkė keletą sprendimų: pakeitė molekulės dalių prijungimo seką ir apsaugojo trapias jungtis, kad jos nesuirtų sintezės metu. Per 16 žingsnių procesą dalis funkcinių grupių buvo „atkaukėtos“ tik po to, kai abi molekulės pusės jau buvo sujungtos, ir taip pavyko tiksliai suformuoti reikalingą trimatę struktūrą.
„Supratome, kad įvykių seka yra absoliučiai kritinė. Turėjome iš esmės pakeisti ryšių formavimosi tvarką“, – pabrėžia Movassaghi.
Naujai susintetintas junginys ir keli jo variantai buvo išbandyti su laboratorijoje auginamomis difuzinės vidurinės linijos gliomos (DMG) ląstelėmis. Tai itin agresyvi vaikų smegenų vėžio forma.
Ankstesni tyrimai rodė, kad su verticilinu A susiję junginiai gali veiksmingai naikinti DMG ląsteles, o naujieji bandymai šį poveikį patvirtino. Detalesnė analizė atskleidė, kad sintetinis junginys sėkmingai veikia numatytus baltymų taikinius vėžinėse ląstelėse.
Dabar, kai verticilinas A pirmą kartą pilnai susintetintas, galima pereiti į naują tyrimų etapą: išsamiai nagrinėti, kaip ši medžiaga sąveikauja su vėžinėmis ląstelėmis ir kaip ją būtų galima paversti veiksmingu vaistu.
„Natūralios kilmės junginiai jau daugelį metų yra itin vertingas vaistų kūrimo šaltinis. Mes visapusiškai įvertinsime šių molekulių terapinį potencialą, sujungdami savo chemijos, cheminės biologijos, vėžio biologijos ir pacientų priežiūros žinias“, – teigia cheminės biologijos specialistas Junas Qi.
