Впервые в мире синтезирован противораковый антибиотик

После 20 лет исследований ученые взломали химический код невероятно сложного «противоопухолевого антибиотика», который, как известно, высокоэффективен против раковых клеток, а также устойчивых к лекарствам бактерий, и впервые смогли воспроизвести его в лаборатории синтетическим путем

Это крупный научный прорыв и он может ознаменовать новую эру в разработке и производстве новых антибиотиков и противораковых агентов.

«Супер вещество» — кедарцидин — было обнаружено в его естественной форме фармацевтической компанией, когда они извлекли его из образца почвы в Индии почти 30 лет назад. Почва является естественным источником всех антибиотиков, разработанных с 1940-х годов, но для того, чтобы они стали потенциальными лекарственными препаратами, их необходимо производить с помощью химического синтеза.

В отличие от многих других антибиотиков, которые сосредоточены исключительно на уничтожении бактерий, кедарцидин также способен наносить вред опухолевым клеткам и обладает потенциалом эффективного лечения рака.

Кедарцидин невероятен по своей биологической активности, поскольку во-первых, он действует, вызывая повреждение ДНК своей мишени, а во-вторых из-за своей структурной сложности. Он был предметом обширных исследований ученых всего мира, но именно из-за его сложной структуры ученые до сих пор не могли воспроизвести его в наиболее полной и точной форме.

Доктор Мартин Лир из Университета Линкольна, Великобритания, и профессор Масахиро Хирама из Университета Тохоку в Японии стали первыми учеными в мире, которые создали полный синтез этого крайне нестабильного натурального продукта. Их выводы опубликованы в издании «The Journal of Antibiotics from Nature».

«После его открытия в почве потребовалось 10 лет, чтобы определить молекулярную структуру кедарцидина» — говорит Мартин Лир.

«В 1997 году я начал долгий путь создания реактивного ядра кедарцидина с профессором Хирамой, который недавно был удостоен высшей чести ученого в Японии. Нам нужно было собрать молекулярную головоломку удивительной сложности, а затем разработать новые способы создания кусочков головоломки. 20 лет спустя мы наконец решили это сложную задачу».

«Эта необычайная долгая работа открыла новые молекулярные знания и перспективные механизмы для борьбы с раком и с лекарственно-устойчивыми бактериями, и оно бросило вызов границам химии и биологии. Теперь наши новые биологические знания и химические способности могут быть использованы для разработки следующего поколение антибиотиков и противораковых агентов».

Противоопухолевые свойства кедарцидина делают его очень интересным для ученых, исследующих новые способы борьбы с агрессивными раковыми опухолями. Теперь, когда возможно воссоздать это вещество синтетически, исследователи смогут лучше понять механизмы, которые делают его таким эффективным, например, против клеток лейкемии и меланомы и создать лекарство против рака.

Martin J. Lear et al, A convergent total synthesis of the kedarcidin chromophore: 20-years in the making, The Journal of Antibiotics (2019). DOI: 10.1038/s41429-019-0175-y