El mundo natural, con toda su diversidad, es un lugar popular para que los investigadores busquen nuevos medicamentos, incluidos los que luchan contra el cáncer.

Pero a menudo hay una gran brecha entre encontrar una planta, esponja, o bacteria que contiene un fármaco candidato, y, de hecho, llevar un medicamento al mercado. Tal vez el compuesto se elimine del cuerpo humano demasiado rápido para ser efectivo. O tal vez resulta que tienes que triturar una tonelada métrica de ascidias de cultivo solo para obtener un solo gramo de la droga.

Por esta razón, Por lo general, tiene más sentido identificar un compuesto con propiedades medicinales potenciales y luego producirlo en el laboratorio, en lugar de depender de organismos. A menudo, los investigadores buscan inspiración en los procesos naturales que crean los compuestos a medida que desarrollan análogos sintéticos. Aunque este método "biomimético" funciona, tiene algunas limitaciones. Durante más de 10 años, Brian Stoltz de Caltech ha estado buscando un mejor enfoque, y ahora lo ha encontrado.

En diciembre, Stoltz y su equipo de investigación anunciaron que habían desarrollado un nuevo método sintético para crear dos compuestos que tienen el potencial de convertirse en potentes medicamentos contra el cáncer. Los compuestos, jorumicina y jorunnamicina A, se encuentran naturalmente sólo en los cuerpos de una babosa de mar en blanco y negro que vive en el Océano Índico.

Ambos compuestos se basan en una molécula principal conocida como bis-THIQ (bis-tetrahidroisoquinolina). En 40 años de investigación sobre compuestos bis-THIQ, solo uno se ha llevado con éxito a un entorno clínico, Dice Stoltz. Espera que el método de producción desarrollado en su laboratorio pueda cambiar eso.

"Ahora tenemos una síntesis que nos permitirá crear compuestos completamente nuevos, ", dice." Nos permitirá hacer una investigación de descubrimiento de fármacos realmente interesante ".

El método de producción es complejo, que implica el uso de sustancias llamadas catalizadores de metales de transición, pero esencialmente consiste en agregar átomos de hidrógeno a una molécula más simple en una serie de pasos. La adición de cada átomo de hidrógeno hace que la molécula se pliegue más sobre sí misma. Cuando está completamente doblado, la molécula tiene una forma que la hace propensa a unirse y dañar las moléculas de ADN. Los medicamentos que dañan el ADN pueden parecer contradictorios, pero son útiles para atacar las células cancerosas. Dado que las células cancerosas se multiplican más rápidamente que las células sanas, necesitan replicar su ADN con más frecuencia, y, en consecuencia, son mucho más sensibles al daño del ADN.

Muchos compuestos pueden dañar el ADN, pero el truco es convertirlos en medicamentos que sean lo suficientemente tóxicos como para matar las células cancerosas, pero no tan dañinos como para matar las células sanas también. El medicamento ideal permanecerá en el cuerpo humano el tiempo suficiente para tener un efecto terapéutico. pero no más de aproximadamente 24 horas.

Se puede adaptar un compuesto para que tenga las características que lo convierten en un fármaco eficaz eligiendo lo que Stoltz llama "mangos":los diversos átomos y grupos de átomos que sobresalen de la columna vertebral molecular. Al elegir asas específicas para aplicar un compuesto, los investigadores pueden darle las propiedades que deseen.

Aquí es donde brilla el método de producción de Stoltz. Algunos mangos interfieren con la síntesis de compuestos bis-THIQ inspirados biológicamente, pero casi cualquier identificador funcionará con el método de Stoltz, él dice.

"Nos tomó 10 años llegar aquí, pero ahora podemos hacer nuevos análogos en una semana, " él dice.

Stoltz dice Eric Welin, un postdoctorado en este equipo de investigación, merece gran parte del crédito por refinar la síntesis en una solución elegante.

"Fue su creatividad, conducir, y decisión que empujó esto hacia adelante, "Dice Stoltz." Hubo una forma en que podríamos haber terminado este proyecto que hubiera sido una solución B-plus al problema, pero presionó por la versión A-plus. Eric insistió en desarrollar un método que pueda producir versiones "zurdas" o "diestras" de los compuestos finales a voluntad. en lugar de la mezcla normal 50/50 de ambos. Es un poco como lanzar una moneda al aire y poder hacer que siempre caiga cara ".

También le dio crédito a otro miembro de su equipo de investigación, estudiante de posgrado Aurapat "Fa" Ngamnithiporn, con hacer gran parte del trabajo de laboratorio necesario para realizar la síntesis final, y continuar produciendo nuevos análogos no naturales.

La investigación adicional se centrará en el uso de la síntesis para desarrollar fármacos candidatos en colaboración con Dennis Slamon, oncólogo en UCLA.

El documento que describe sus hallazgos, titulado "Síntesis totales concisas de (-) - jorunnamicina A y (-) - jorumicina habilitada por catálisis asimétrica, "aparece en la edición del 20 de diciembre de Ciencias .