di Cinzia Marchegiani
Evanston, in Illinois – La natura amica insegna e indica nuove strade affascinanti e concrete per risolvere il difficile compito della medicina di aggredire le forme tumorali. Troppo spesso le terapie attuali hanno dei limiti: chemioresistenza, effetti collaterali tossici e/o fallimento terapeutico. Ne è la riprova che si stanno cercando affannosamente altre strategie e cercare di capire il motivo per il quale i trattamenti ufficiali non producono effetti decisivi in alcune forme, dove spesso la prevenzione diagnostica rimane il gold stardard per ottenere migliore sopravvivenza nei malati oncologici. Ne è un esempio il Cancro ovarico o ad esempio il tumore al pancreas.
A firma di Amanda Morris la Northwestern University annuncia un importante conquista:
| ESSERE RIUSCITI IN MODO DEFINITIVO a determinare LE STRUTTURE DI DUE MOLECOLE PRESENTI NEL POLLINE DI SEGALE CHE MOSTRAVANO UNA CARATTERISTICA SORPRENDENTE, QUELLA DI RALLENTARE LA CRESCITA DEI TUMORI NEGLI ANIMALI |
“Quasi trent’anni fa, gli scienziati scoprirono che una coppia di molecole presenti nel polline di segale mostrava un’insolita capacità di rallentare la crescita tumorale nei modelli animali di cancro. Ma i progressi si bloccarono per una ragione apparentemente semplice: nessuno sapeva esattamente che aspetto avessero quelle molecole.
Ora, i chimici della Northwestern University hanno finalmente risolto il caso. In un nuovo studio, il team ha determinato in modo definitivo le strutture tridimensionali di entrambe le molecole – i secalosidi A e B – costruendole da zero.
Aver trovato e costruito il modello corretto permetterà agli scienziati studiare finalmente come i componenti specifici del polline di segale, un cereale di base coltivato per i suoi chicchi, interagiscono con il sistema immunitario e se ciò potrebbe ispirare nuove strategie per la cura del cancro.
Lo studio è stato pubblicato sul Journal of the American Chemical Society.
“In studi preliminari, altri ricercatori hanno scoperto che il polline di segale potrebbe aiutare diversi modelli animali a eliminare i tumori attraverso un meccanismo sconosciuto e non tossico“, ha affermato Karl A. Scheidt della Northwestern, che ha guidato lo studio.
“Ora che abbiamo confermato la struttura di queste molecole, possiamo individuare il principio attivo, ovvero quale parte della molecola svolge il compito. Questo è un punto di partenza entusiasmante per realizzare versioni migliori di queste molecole che potrebbero potenzialmente ispirare approcci terapeutici al cancro“.
Scheidt è professore di chimica presso il Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern University e professore di farmacologia (per gentile concessione) presso la Feinberg School of Medicine della Northwestern University. È inoltre membro del Chemistry of Life Processes Institute e del Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center della Northwestern University .
LA NATURA COME ISPIRAZIONE PER LA MEDICINA
Nel corso della storia, ricercatori, biologi e operatori sanitari hanno guardato alla natura come fonte di ispirazione per nuovi trattamenti. Alcuni dei farmaci più potenti della medicina moderna non hanno avuto origine in laboratorio, ma nella corteccia degli alberi, nei microbi e nei fiori.
La morfina, il gold standard per alleviare il dolore acuto, deriva dal papavero da oppio. Il taxolo, un trattamento oncologico ampiamente utilizzato ed efficace, è stato originariamente isolato dal tasso del Pacifico. E le statine, che abbassano il colesterolo per prevenire le malattie cardiache, possono far risalire la loro origine ai funghi.
“I prodotti naturali non sono necessariamente farmaci efficaci da soli, ma sono ottimi spunti“, ha affermato Scheidt.
“POSSIAMO TROVARE ISPIRAZIONE NEI PRODOTTI NATURALI E USARE LA CHIMICA PER CREARE VERSIONI MIGLIORI, DISPONIBILI PER VIA ORALE, CHE SOPRAVVIVANO AL METABOLISMO E RAGGIUNGANO GLI OBIETTIVI PREFISSATI”.
In futuro, il polline di segale potrebbe potenzialmente unirsi a queste fila.
Molti consumatori in tutto il mondo assumono già l’estratto di polline di segale sotto forma di integratore per proteggere la salute della prostata. Ma gli scienziati non lo hanno ancora ottimizzato per l’uso come farmaco.
Per comprenderne il funzionamento è stato necessario conoscere la precisa forma tridimensionale delle molecole, un’informazione che si è rivelata elusiva.
UN MISTERO MOLECOLARE
Utilizzando tecniche tradizionali, come la spettroscopia avanzata di risonanza magnetica nucleare, gli scienziati non sono riusciti a rivelare completamente l’orientamento delle parti chiave delle molecole. Di conseguenza, per decenni si sono susseguiti due modelli strutturali concorrenti.
Le due strutture proposte avevano gli stessi atomi, le stesse connessioni e la stessa forma complessiva. Ma una parte centrale delle molecole è l’immagine speculare l’una dell’altra. Questa sottile distinzione può modificare il modo in cui la molecola si inserisce in un bersaglio biologico e determinare se una molecola è biologicamente attiva o inerte.
“È come le tue mani“, ha detto Scheidt. “Sono immagini speculari l’una dell’altra, ma per ciascuna serve un guanto diverso. Se avessi due guanti per la mano sinistra, non funzionerebbe perché le mani non possono essere sovrapposte“.
COSTRUIRE DA ZERO
Per risolvere la questione una volta per tutte, il team della Northwestern University si è rivolto alla sintesi totale, ovvero al processo graduale di costruzione di una molecola naturale in laboratorio. L’approccio è stato incredibilmente complicato e impegnativo. Al loro interno, i secalosidi A e B contengono una caratteristica estremamente rara e fortemente tesa: un anello a 10 atomi fortemente compresso, notoriamente difficile da costruire.
Scheidt e il suo team hanno escogitato una soluzione ingegnosa. Hanno prima costruito un anello più grande e flessibile e poi hanno innescato una reazione che lo ha trasformato in una forma più piccola e deformata in un unico passaggio. Dopo aver sintetizzato entrambe le versioni strutturali concorrenti dei secalosidi, gli scienziati le hanno confrontate con campioni isolati dal polline di segale. Solo una versione corrispondeva perfettamente, rivelando finalmente la vera struttura molecolare.
“Abbiamo dimostrato di poter realizzare il nucleo di questo prodotto naturale“, ha affermato Scheidt. “Ora stiamo cercando potenziali collaboratori nel campo dell’immunologia che possano aiutarci a tradurre questo risultato in un possibile endpoint clinico“.
Note: Lo studio è stato finanziato dal National Institute of General Medical Science, dal Chemistry of Life Processes Institute Lambert Fellowship e dalla National Science Foundation.
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