EuroWire , WASHINGTON : Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han sintetizado con éxito la verticilina A, un complejo compuesto fúngico identificado por primera vez hace más de 50 años y reconocido desde hace tiempo por sus propiedades anticancerígenas. Este logro marca la primera síntesis del compuesto en laboratorio y resuelve un antiguo desafío en la química orgánica que había limitado el estudio científico de la molécula desde su descubrimiento.
La verticilina A se aisló originalmente de hongos a principios de la década de 1960 y despertó interés por su actividad biológica, incluyendo su capacidad para interferir con el crecimiento de células cancerosas. A pesar de esta promesa inicial, los investigadores no lograron reproducir el compuesto sintéticamente debido a su compleja arquitectura molecular. La estructura difiere solo ligeramente de la de compuestos fúngicos relacionados; sin embargo, estas sutiles diferencias crearon importantes obstáculos para ensamblar la molécula con la precisa disposición tridimensional requerida para su función biológica.
El trabajo recién publicado demuestra cómo se superaron estos desafíos mediante avances en química sintética. Mohammad Movassaghi, profesor de química del MIT y uno de los autores principales del estudio, afirmó que el esfuerzo proporcionó una comprensión más clara de cómo pequeñas variaciones estructurales pueden aumentar drásticamente la complejidad sintética. Los investigadores desarrollaron métodos que les permitieron controlar el orden de formación de los enlaces químicos, lo que permitió la construcción del compuesto tras décadas de intentos fallidos por parte de la comunidad científica.
Las pruebas de laboratorio de un derivado de la verticilina A mostraron actividad en células cancerosas humanas, incluyendo el glioma difuso de la línea media, un cáncer cerebral pediátrico poco común y agresivo. El glioma difuso de la línea media se caracteriza por opciones de tratamiento limitadas y pronóstico desfavorable, lo que lo convierte en un foco de investigación continua. Los hallazgos se obtuvieron utilizando células cancerosas humanas cultivadas y representan resultados experimentales iniciales, más que datos clínicos.
El estudio fue codirigido por Movassaghi y Jun Qi, profesor asociado de medicina afiliado al Instituto de Cáncer Dana-Farber , el Centro de Cáncer y Trastornos Sanguíneos del Hospital Infantil de Boston y la Facultad de Medicina de Harvard . Sus hallazgos se publicaron en el Journal of the American Chemical Society , una de las principales revistas con revisión por pares en el campo de la química.
Se resuelve un desafío de décadas en la síntesis de compuestos fúngicos
A nivel molecular, la verticilina A consta de dos mitades idénticas que deben fusionarse para formar un dímero con una configuración espacial exacta. Lograr esta alineación precisa fue el principal desafío que impidió su síntesis durante décadas. Según los investigadores, incluso pequeñas desviaciones en la orientación durante el ensamblaje pueden alterar las propiedades biológicas del compuesto, lo que hace esencial un control estricto de la estructura tridimensional.
Para abordar esto, el equipo diseñó un proceso sintético de 16 pasos que controlaba cuidadosamente cuándo y cómo se formaba cada enlace químico. Los investigadores alteraron la secuencia tradicional de reacciones de formación de enlaces y protegieron temporalmente las regiones moleculares frágiles de la ruptura durante etapas críticas. Ciertos grupos funcionales se mantuvieron deliberadamente ocultos hasta después de que las dos mitades de la molécula se unieran con éxito, asegurando que el compuesto final adoptara la estructura tridimensional requerida.
El momento de las reacciones químicas resultó crítico
Movassaghi afirmó que el trabajo destacó la importancia de la sincronización en la síntesis química. Al cambiar el orden de los pasos clave, los investigadores lograron guiar la molécula hacia su configuración correcta, un resultado no logrado previamente. El enfoque también permite la creación de variantes relacionadas de la verticilina A, que pueden utilizarse para estudiar cómo pequeñas modificaciones químicas influyen en la actividad biológica.
Con la síntesis en laboratorio ya establecida, la verticilina A puede producirse en cantidades suficientes para una investigación científica más amplia. Qi afirmó que los compuestos naturales han desempeñado históricamente un papel importante en el descubrimiento de fármacos, y el acceso a la verticilina A sintética permite un estudio más detallado de cómo la molécula interactúa con las células cancerosas. Los investigadores planean examinar sus propiedades mediante enfoques integrados que abarcan la química, la biología química, la biología del cáncer y la investigación centrada en el paciente, con el objetivo de ampliar la comprensión de su posible papel en la oncología.
Los científicos sintetizan un esquivo compuesto fúngico con potencial para la investigación del cáncer. La publicación apareció primero en Lloyds Weekly .