Ανατροπή στην Κατάσταση του Παιδικού Καρκίνου: Το Νέο Μόριο από το ΜΙΤ Φέρνει Ελπίδα!

Μετά από πέντε δεκαετίες εντατικής έρευνας και αμέτρητων πειραμάτων, ομάδα ερευνητών του MIT πέτυχε τη συνθετική παραγωγή της βερτικιλλίνης Α (verticillin A). Πρόκειται για ένα εξαιρετικά περίπλοκο μυκητιακό μόριο, η δομή του οποίου υπήρξε ένας από τους πιο επίπονους γρίφους για τη σύγχρονη χημεία. Αυτό το επίτευγμα δεν συνιστά απλώς μια ακαδημαϊκή νίκη, αλλά ανοίγει νέες προοπτικές για τη θεραπεία του διάχυτου γλοιώματος μέσης γραμμής, μιας σπάνιας και θανατηφόρας μορφής παιδικού καρκίνου.

Ένα φυσικό «οχυρό» που έπεσε μετά από 50 χρόνια

Η βερτικιλλίνη Α ανακαλύφθηκε στη φύση για πρώτη φορά το 1970 ως μέρος του αμυντικού μηχανισμού συγκεκριμένων μυκήτων. Παρόλο που οι επιστήμονες είχαν γνώση των πιθανών αντικαρκινικών της ιδιοτήτων από τότε, η αναπαραγωγή της στο εργαστήριο αποδεικνυόταν απόλυτα αδύνατη. Η αιτία για αυτό κρυβόταν στην «διαβολική» αρχιτεκτονική της: πρόκειται για μια ένωση γεμάτη ευαίσθητους δεσμούς και δακτυλίους που πρέπει να τοποθετηθούν με εξαιρετική ακρίβεια στον χώρο.

Η ειρωνεία είναι ότι μόλις δύο άτομα οξυγόνου διαχωρίζουν τη βερτικιλλίνη Α από παρόμοιες ενώσεις που είχαν ήδη συνθεθεί. Αυτά τα δύο άτομα καθιστούν το μόριο εξαιρετικά ασταθές και εύθραυστο κατά τη διάρκεια των χημικών αντιδράσεων.

«Έχουμε πλέον πολύ καλύτερη κατανόηση του πώς αυτές οι μικρές δομικές αλλαγές μπορούν να εκτοξεύσουν τον βαθμό δυσκολίας της σύνθεσης», δηλώνει ο Mohammad Movassaghi, καθηγητής Χημείας στο MIT και επικεφαλής της έρευνας. «Πλέον διαθέτουμε την τεχνολογία όχι μόνο για τη δημιουργία του μορίου για πρώτη φορά, 50 χρόνια μετά την ανακάλυψή του, αλλά και για τον σχεδιασμό δεκάδων παραλλαγών του για περαιτέρω μελέτες».

Η στρατηγική των 16 βημάτων

Η ομάδα του Movassaghi χρειάστηκε να αναδημιουργήσει τους κανόνες της συνθετικής διαδικασίας. Η προσέγγιση που απέδωσε για παρόμοιες ενώσεις απέτυχε να αποδώσει στην περίπτωση της βερτικιλλίνης Α. Το μυστικό της επιτυχίας βρέθηκε στη ρύθμιση της χρονικής αλληλουχίας των χημικών αντιδράσεων.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι έπρεπε να εισάγουν συγκεκριμένους χημικούς δεσμούς πολύ νωρίτερα στη διαδικασία και να προστατεύσουν ευαίσθητα τμήματα του μορίου μέχρι τα τελικά στάδια. Συνολικά, απαιτήθηκαν 16 εξαιρετικά ακριβή βήματα για να μετατραπούν τα αρχικά υλικά στην πολυπόθητη ένωση.

Στοχεύοντας το «αδύνατο σημείο» του παιδικού καρκίνου

Με τη συνταγή της επιτυχίας στα χέρια τους, οι επιστήμονες δεν σταμάτησαν εδώ. Σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Καρκίνου Dana-Farber και το Νοσοκομείο Παίδων της Βοστώνης, δημιούργησαν τροποποιημένες εκδοχές της βερτικιλλίνης Α, οι οποίες δοκιμάστηκαν σε καρκινικά κύτταρα διάχυτου γλοιώματος μέσης γραμμής.

Τα αποτελέσματα ήταν ενθαρρυντικά. Μια συγκεκριμένη παραλλαγή του μορίου έδειξε ισχυρή δράση κατά των καρκινικών κυττάρων που εκφράζουν υψηλά επίπεδα της πρωτεΐνης EZHIP, η οποία σχετίζεται με την ανάπτυξη του όγκου. Η συγκεκριμένη ένωση φαίνεται να παρεμβαίνει στη λειτουργία της πρωτεΐνης, οδηγώντας τα καρκινικά κύτταρα σε προγραμματισμένο θάνατο (απόπτωση).

«Η αναγνώριση των στόχων αυτών των ενώσεων είναι κρίσιμη», αναφέρει ο Jun Qi, αναπληρωτής καθηγητής ιατρικής στο Dana-Farber. «Αυτό θα μας βοηθήσει να βελτιστοποιήσουμε τα μόρια ώστε να γίνουν πιο ειδικά και αποτελεσματικά ως φάρμακα».

Το μέλλον της έρευνας

Αν και η πορεία προς την κλινική εφαρμογή είναι ακόμη μακρά, η σημασία της ανακάλυψης είναι ανεκτίμητη. Αφενός, αντιμετωπίζει ένα χρόνιο πρόβλημα της χημείας, αποδεικνύοντας ότι κανένα φυσικό μόριο δεν είναι εκτός εμβέλειας. Αφετέρου, παρέχει νέες προοπτικές για την ανάπτυξη φαρμάκων που θα μπορούσαν να αλλάξουν το σκηνικό θεραπείας ασθενειών με περιορισμένες τρέχουσες επιλογές.

Το επόμενο βήμα για την ερευνητική ομάδα είναι η δοκιμή αυτών των νέων παραγώγων σε ζωικά μοντέλα, με την ελπίδα ότι η επιτυχία στο εργαστήριο θα μετουσιωθεί σύντομα σε κλινική ελπίδα για τους μικρούς ασθενείς.