EuroWire , WASHINGTON : Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) sintetizaram com sucesso a verticilina A, um composto fúngico complexo identificado há mais de 50 anos e reconhecido há muito tempo por suas propriedades anticancerígenas. A conquista representa a primeira síntese laboratorial do composto e resolve um desafio de longa data na química orgânica, que havia limitado o estudo científico da molécula desde sua descoberta.
A verticilina A foi originalmente isolada de fungos no início da década de 1960 e chamou a atenção devido à sua atividade biológica, incluindo sua capacidade de interferir no crescimento de células cancerígenas. Apesar dessa promessa inicial, os pesquisadores não conseguiram reproduzir o composto sinteticamente devido à sua arquitetura molecular extremamente complexa. A estrutura difere apenas ligeiramente de compostos fúngicos relacionados, mas essas diferenças sutis criaram grandes obstáculos para a montagem da molécula com o arranjo tridimensional preciso necessário para sua função biológica.
O trabalho recém-publicado demonstra como esses desafios foram superados utilizando avanços na química sintética. Mohammad Movassaghi, professor de química no MIT e um dos autores principais do estudo, afirmou que o esforço proporcionou uma compreensão mais clara de como pequenas variações estruturais podem aumentar drasticamente a complexidade sintética. Os pesquisadores desenvolveram métodos que permitiram controlar a ordem em que as ligações químicas eram formadas, possibilitando a construção do composto após décadas de tentativas frustradas da comunidade científica.
Testes laboratoriais de um derivado da verticilina A demonstraram atividade em células cancerígenas humanas, inclusive contra o glioma difuso da linha média, um câncer cerebral pediátrico raro e agressivo. O glioma difuso da linha média caracteriza-se por opções de tratamento limitadas e prognóstico desfavorável, o que o torna foco de pesquisas em andamento. Os resultados foram obtidos utilizando culturas de células cancerígenas humanas e representam resultados experimentais de fase inicial, e não dados clínicos.
O estudo foi conduzido em conjunto por Movassaghi e Jun Qi, professor associado de medicina afiliado ao Dana-Farber Cancer Institute , ao Boston Children's Cancer and Blood Disorders Center e à Harvard Medical School . Suas descobertas foram publicadas no Journal of the American Chemical Society , uma das principais revistas científicas com revisão por pares na área da química.
Desafio de décadas na síntese de compostos fúngicos é resolvido
Em nível molecular, a verticilina A consiste em duas metades idênticas que devem ser fundidas para formar um dímero com uma configuração espacial exata. Alcançar esse alinhamento preciso foi o principal desafio que impediu a síntese por décadas. De acordo com os pesquisadores, mesmo pequenas variações na orientação durante a montagem podem comprometer as propriedades biológicas do composto, tornando essencial o controle rigoroso da estrutura tridimensional.
Para solucionar esse problema, a equipe desenvolveu um processo sintético de 16 etapas que controlava cuidadosamente quando e como cada ligação química era formada. Os pesquisadores alteraram a sequência tradicional de reações de formação de ligações e protegeram temporariamente regiões moleculares frágeis, evitando quebras durante estágios críticos. Certos grupos funcionais foram deliberadamente mantidos ocultos até que as duas metades da molécula fossem unidas com sucesso, garantindo que o composto final adotasse a estrutura tridimensional necessária.
O momento das reações químicas provou ser crucial.
Movassaghi afirmou que o trabalho destacou a importância do tempo na síntese química. Ao alterar a ordem das etapas principais, os pesquisadores conseguiram direcionar a molécula para sua configuração correta, um resultado que não havia sido alcançado anteriormente. A abordagem também permite a criação de variantes relacionadas da verticilina A, que podem ser usadas para estudar como pequenas modificações químicas influenciam a atividade biológica.
Com a síntese em laboratório já estabelecida, a verticilina A pode ser produzida em quantidades suficientes para uma investigação científica mais ampla. Qi afirmou que os compostos naturais têm desempenhado historicamente um papel significativo na descoberta de fármacos, e o acesso à verticilina A produzida sinteticamente permite um estudo mais detalhado de como a molécula interage com as células cancerígenas. Os pesquisadores planejam examinar suas propriedades utilizando abordagens integradas que abrangem química, biologia química, biologia do câncer e pesquisa focada no paciente, com o objetivo de ampliar a compreensão de seu potencial papel na ciência do câncer.
O artigo " Estudo relata síntese bem-sucedida de composto fúngico anticancerígeno" foi publicado originalmente no Glasgow Bulletin .