I withanolidi, una classe di composti naturali presenti nelle piante, sono da tempo oggetto di studi sul cancro grazie alla loro capacità di inibire la crescita delle cellule cancerose, indurre la morte cellulare e prevenire la metastasi. Questi composti sono importanti per lo sviluppo di nuove terapie contro il cancro. Tuttavia, la difficoltà di ottenere quantità sufficienti di composti withanolide dalle piante ha ostacolato la ricerca e lo sviluppo terapeutico.
I ricercatori del Moffitt Cancer Center hanno sviluppato un metodo innovativo per la sintesi scalabile dei withanolidi. Questo approccio innovativo, pubblicato nella rivista Science Advances, potrebbe rivoluzionare la ricerca sul cancro fornendo un mezzo affidabile ed efficiente per produrre questi composti vitali in grandi quantità, aprendo la strada a nuovi trattamenti anti-cancro più efficaci.
Justin M. Lopchuk, Ph.D., autore principale e membro associato del Dipartimento di Drug Discovery al Moffitt, ha dichiarato: “Il nostro nuovo metodo di sintesi rappresenta un grande passo avanti nel campo della chimica dei withanolidi. Con la capacità di produrre questi composti su scala di grammi, possiamo ora sostenere ricerche biologiche e medicinali più estese.”
Il nuovo metodo di sintesi utilizza una sequenza di riorganizzazione dell’allelic perossido di idrogeno fotoossidativo ispirata alla biologia, che facilita l’introduzione di gruppi funzionali nelle fasi avanzate della sintesi. Questo approccio garantisce la scalabilità e consente di produrre numerosi diversi withanolidi dalla stessa sintesi. Questo metodo elimina anche la dipendenza dall’estrazione vegetale, un processo che richiede tempo e limitato dalla disponibilità naturale di questi composti.
Con questo nuovo metodo, gli scienziati possono ora produrre composti withanolide in quantità maggiori, facilitando nuove ricerche e accelerando lo sviluppo di trattamenti contro il cancro a base di withanolidi. A differenza dei trattamenti convenzionali che mirano a una singola via, i withanolidi agiscono su più vie cellulari. Questi composti possono interferire con la divisione cellulare delle cellule cancerose, danneggiare le strutture cellulari delle cellule cancerose e modulare il sistema immunitario per aumentare la capacità dell’organismo di combattere il cancro. Inoltre, i composti withanolide hanno il potenziale di aumentare l’efficacia dei trattamenti contro il cancro rendendo le cellule cancerose più sensibili alla chemioterapia e alla radioterapia. I composti withanolide hanno dimostrato efficacia nei confronti di una serie di tipi di cancro, tra cui il cancro al seno, il cancro ai polmoni, il cancro al colon e il cancro alla prostata.
Un altro aspetto critico è la capacità di superare la resistenza ai farmaci. Le cellule cancerose possono sviluppare resistenza ai trattamenti convenzionali nel tempo, ma i withanolidi, grazie ai loro meccanismi d’azione unici, potrebbero aiutare a superare questa resistenza e rimanere efficaci dove altri trattamenti falliscono.
“Ora che abbiamo un metodo affidabile per produrre withanolidi, possiamo concentrarci sui nostri studi per creare nuovi terapeutici per aiutare i pazienti affetti da cancro,” ha affermato Lopchuk.
I withanolidi sono un gruppo di lattone steroidei C28 naturali con uno scheletro basato sull’ergostano. Sono prodotti naturali altamente ossigenati, e l’ossidazione in vari siti dello scheletro è responsabile delle variazioni strutturali nelle diverse classi di withanolidi. I withanolidi possiedono una vasta gamma di attività biologiche, tra cui l’attività antitumorale. Gli estratti delle piante contenenti withanolidi sono stati utilizzati per il trattamento di vari tipi di cancro e tumori. Tuttavia, l’attività antitumorale di un withanolide purificato è stata riportata per la prima volta nel 2004. Da allora, molti withanolidi sono stati valutati per le loro attività anticancerogene e antitumorali attraverso una serie di bioassay. I withanolidi sono abbondanti nella famiglia delle Solanaceae. Le principali fonti di withanolidi naturali si trovano nei generi Datura, Jaborosa, Physalis e Withania.
Fonte di informazioni:
Wen Che et al. Sintesi divergente di complessi withanolidi abilitata da un percorso scalabile e funzionalizzazione nelle fasi avanzate. [Science Advances (2024)]. DOI: 10.1126/sciadv.adp9375
