Verticillin iliyotengenezwa kwa mara ya kwanza na watafiti wa MIT

MENA Newswire , WASHINGTON : Wanasayansi katika Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts wamefanikiwa kutengeneza verticillin A, kiwanja tata cha kuvu kilichotambuliwa kwa mara ya kwanza zaidi ya miaka 50 iliyopita na kutambuliwa kwa muda mrefu kwa sifa zake za kupambana na saratani. Mafanikio haya yanaashiria usanisi wa kwanza wa maabara wa kiwanja hicho na kutatua changamoto ya muda mrefu katika kemia ya kikaboni ambayo ilikuwa na utafiti mdogo wa kisayansi wa molekuli hiyo tangu ugunduzi wake.

Verticillin A awali ilitengwa kutoka kwa fangasi mwanzoni mwa miaka ya 1960 na ilivutia umakini kutokana na shughuli zake za kibiolojia, ikiwa ni pamoja na uwezo wake wa kuingilia ukuaji wa seli za saratani. Licha ya ahadi hii ya awali, watafiti hawakuweza kuzalisha kiwanja hicho kwa njia ya sintetiki kwa sababu ya usanifu wake tata wa molekuli. Muundo hutofautiana kidogo tu na misombo inayohusiana ya fangasi, lakini tofauti hizo ndogo ziliunda vikwazo vikubwa vya kukusanya molekuli hiyo kwa mpangilio sahihi wa pande tatu unaohitajika kwa kazi yake ya kibiolojia.

Kazi iliyoripotiwa hivi karibuni inaonyesha jinsi changamoto hizo zilivyotatuliwa kwa kutumia maendeleo katika kemia ya sintetiki. Mohammad Movassaghi, profesa wa kemia huko MIT na mmoja wa waandishi wakuu wa utafiti huo, alisema juhudi hizo zilitoa uelewa wazi wa jinsi tofauti ndogo za kimuundo zinavyoweza kuongeza kwa kiasi kikubwa ugumu wa sintetiki. Watafiti walibuni mbinu zilizowaruhusu kudhibiti mpangilio ambao vifungo vya kemikali viliundwa, na kuwezesha ujenzi wa kiwanja hicho baada ya miongo kadhaa ya majaribio yasiyofanikiwa na jamii ya wanasayansi.

Upimaji wa maabara wa verticillin A derivative ulionyesha shughuli katika seli za saratani ya binadamu, ikiwa ni pamoja na dhidi ya glioma ya katikati iliyoenea, saratani ya ubongo ya watoto adimu na yenye nguvu. Glioma ya katikati iliyoenea ina sifa ya chaguzi chache za matibabu na matokeo mabaya, na kuifanya kuwa lengo la utafiti unaoendelea. Matokeo yalipatikana kwa kutumia seli za saratani ya binadamu zilizokuzwa na kuwakilisha matokeo ya majaribio ya hatua za mwanzo badala ya data ya kliniki.

Utafiti huo uliongozwa kwa ushirikiano na Movassaghi na Jun Qi, profesa msaidizi wa dawa anayeshirikiana na Taasisi ya Saratani ya Dana-Farber , Kituo cha Saratani na Matatizo ya Damu cha Watoto cha Boston , na Shule ya Matibabu ya Harvard . Matokeo yao yalichapishwa katika Jarida la Jumuiya ya Kemikali ya Marekani , mojawapo ya majarida yanayoongoza yaliyopitiwa na wenzao katika uwanja wa kemia.

Changamoto ya miongo kadhaa katika usanisi wa misombo ya kuvu yatatuliwa

Katika kiwango cha molekuli, verticillin A ina nusu mbili zinazofanana ambazo lazima ziunganishwe pamoja ili kuunda dimer yenye usanidi halisi wa anga. Kufikia mpangilio huu sahihi ilikuwa changamoto kuu ambayo ilikuwa imezuia usanisi kwa miongo kadhaa. Kulingana na watafiti, hata kupotoka kidogo katika mwelekeo wakati wa mkusanyiko kunaweza kuvuruga sifa za kibiolojia za kiwanja, na kufanya udhibiti mkali juu ya muundo wa pande tatu kuwa muhimu.

Ili kushughulikia hili, timu ilibuni mchakato wa sintetiki wa hatua 16 ambao ulidhibiti kwa uangalifu wakati na jinsi kila kifungo cha kemikali kilivyoundwa. Watafiti walibadilisha mfuatano wa kitamaduni wa athari za kutengeneza kifungo na walilinda kwa muda maeneo dhaifu ya molekuli kutokana na kuvunjika wakati wa hatua muhimu. Makundi fulani ya utendaji kazi yaliachwa yamefunikwa kimakusudi hadi baada ya nusu mbili za molekuli kuunganishwa kwa mafanikio, kuhakikisha kiwanja cha mwisho kinapitisha muundo unaohitajika wa pande tatu.

Muda wa athari za kemikali umeonekana kuwa muhimu

Movassaghi alisema kazi hiyo ilionyesha umuhimu wa muda katika usanisi wa kemikali. Kwa kubadilisha mpangilio wa hatua muhimu, watafiti waliweza kuiongoza molekuli katika usanidi wake sahihi, matokeo ambayo hayakuwa yamepatikana hapo awali. Mbinu hiyo pia inaruhusu kuundwa kwa aina zinazohusiana za verticillin A, ambazo zinaweza kutumika kusoma jinsi marekebisho madogo ya kemikali yanavyoathiri shughuli za kibiolojia.

Kwa usanisi wa maabara sasa umeanzishwa, verticillin A inaweza kuzalishwa kwa kiasi cha kutosha kwa uchunguzi mpana wa kisayansi. Qi alisema misombo asilia kihistoria imekuwa na jukumu muhimu katika ugunduzi wa dawa, na ufikiaji wa verticillin A iliyotengenezwa kwa njia ya usanisi huwezesha utafiti wa kina zaidi wa jinsi molekuli inavyoingiliana na seli za saratani. Watafiti wanapanga kuchunguza sifa zake kwa kutumia mbinu jumuishi zinazojumuisha kemia, biolojia ya kemikali, biolojia ya saratani, na utafiti unaolenga mgonjwa, kwa lengo la kupanua uelewa wa jukumu lake linalowezekana katika sayansi ya saratani.