Los científicos del campus de Florida del Instituto de Investigación Scripps (TSRI) que habían descubierto previamente el compuesto LNM E1 que mata el cáncer de próstata ahora han acercado aún más la familia de moléculas LNM a las pruebas clínicas al "extraer" la información almacenada en los genomas de las bacterias. Su investigación sugiere que estos genes ocultos contienen los planos para diseñar nuevos, compuestos para combatir el cáncer aún más eficaces.

"Esto señala el camino hacia una nueva oportunidad terapéutica, "dice el investigador principal Ben Shen, Doctor., Profesor del TSRI y copresidente del Departamento de Química.

Los hallazgos fueron publicados hoy en la revista. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

Desbloqueo de moléculas antitumorales en la naturaleza

La familia de la leinamicina (LNM) es un grupo de compuestos llamados productos naturales, producido por una bacteria que vive en el suelo. Hasta ahora, Shen y sus colegas solo conocían a un miembro de la familia LNM, un compuesto llamado LNM. Al editar el genoma de la bacteria, el laboratorio de Shen produjo LNM E1, que demostraron en 2015 podría reaccionar con especies reactivas de oxígeno en las células de cáncer de próstata, desencadenando la muerte.

"Entonces sabíamos que la molécula era útil, ¿pero entonces, qué? Necesitábamos hacer muchas variantes para optimizar la eficacia en modelos animales, "dice Shen.

Desafortunadamente, Sintetizar LNM E1 para hacer análogos ha demostrado ser un desafío debido a la complicada estructura del compuesto.

La falta de análogos llevó a Shen y sus colegas a buscar ayuda en la naturaleza. Afortunadamente, los investigadores tienen un recurso valioso en el campus de Florida de TSRI, donde Shen encabeza la Iniciativa de Bibliotecas de Productos Naturales, una biblioteca que consta de productos naturales purificados, fracciones parcialmente puras, extractos crudos y cepas bacterianas recolectadas de todo el mundo que están disponibles para cribado.

Al revisar esta biblioteca y los conjuntos de datos públicos, el equipo descubrió 49 bacterias con genes que parecen codificar para miembros de la familia LNM. Los investigadores confirmaron este hallazgo mediante análisis bioinformáticos y aislando varios de los compuestos LNM recién descubiertos en el laboratorio.

Con esta investigación, Shen y sus colegas ahora tienen una idea de la diversidad estructural en los LNM. Descubrieron que si bien las bacterias evolucionaron para tener LNM con muchas de las mismas características, pequeños cambios, como las diferencias atómicas en los bloques de construcción de sus andamios centrales, podría hacer que algunos LNM sean más o menos efectivos contra las células cancerosas. El siguiente paso será estudiar las interacciones de las moléculas de LMN con las células cancerosas para averiguarlo.

Este hallazgo representa un gran cambio en la forma en que los científicos descubren candidatos a fármacos de productos naturales. Shen explicó que durante mucho tiempo, Los científicos tuvieron que lanzar una amplia red para descubrir posibles compuestos medicinales, más o menos por casualidad, en animales, plantas bacterias y hongos. Con los más enfocados, técnica impulsada por el genoma empleada en TSRI, los científicos pueden acercarse a las fuentes sospechosas de un fármaco potencial de manera más eficiente, en este caso, minar genomas de bacterias para encontrar las instrucciones para fabricar LNM.

"Los avances tecnológicos que hemos realizado nos permiten identificar rápidamente las fuentes de este tipo de productos naturales, ", dice Shen." Esto podría afectar drásticamente la tubería de plomo de las drogas ".