Een chemicus van Purdue University heeft een manier gevonden om een ​​verbinding te synthetiseren om een ​​voorheen "niet-geneeskrachtig" kankereiwit te bestrijden met voordelen voor een groot aantal kankertypes.

Geïnspireerd door een zeldzame verbinding gevonden in een struik afkomstig uit Noord-Amerika, Mingji Dai, hoogleraar scheikunde en wetenschapper aan het Purdue University Center for Cancer Research, bestudeerde de verbinding en ontdekte een kosteneffectieve en efficiënte manier om het in het laboratorium te synthetiseren. De verbinding - curcuson D - heeft het potentieel om een ​​eiwit te helpen bestrijden dat in veel vormen van kanker voorkomt, inclusief sommige vormen van borst, brein, colorectaal, prostaat, long- en leverkanker, onder andere. het eiwit, genaamd BRAT1, eerder werd beschouwd als "onbehandelbaar" vanwege zijn chemische eigenschappen. In samenwerking met de groep van Alexander Adibekian aan het Scripps Research Institute, ze koppelden curcusone D aan BRAT1 en valideerden curcusone D als de eerste BRAT1-remmer.

Curcusonen zijn verbindingen die afkomstig zijn van een struik genaamd Jatropha curcas, ook wel de zuiverende moer genoemd. Inheems in Amerika, het heeft zich verspreid naar andere continenten, inclusief Afrika en Azië. De plant wordt al lang gebruikt voor geneeskrachtige eigenschappen, waaronder de behandeling van kanker, maar ook als een voorgestelde goedkope bron van biodiesel.

Dai was geïnteresseerd in deze familie van verbindingen:curcusone A, B, C en D.

"We waren erg geïnteresseerd in de nieuwe structuur van deze verbindingen, " zei Dai. "We waren geïntrigeerd door hun biologische functie; ze vertoonden een vrij krachtige antikankeractiviteit en kunnen leiden tot nieuwe mechanismen om kanker te bestrijden."

Onderzoekers testten de verbindingen op borstkankercellen en ontdekten dat curcuson D buitengewoon effectief is in het afsluiten van kankercellen. Het eiwit waarop ze zich richtten, BRAT1, reguleert de reactie op DNA-schade en DNA-herstel in kankercellen. Kankercellen groeien erg snel en maken veel DNA aan. Als wetenschappers het DNA van kankercellen kunnen beschadigen en voorkomen dat ze het repareren, ze kunnen de groei van kankercellen stoppen.

"Onze verbinding kan niet alleen deze kankercellen doden, het kan hun migratie stoppen, " zei Dai. "Als we kunnen voorkomen dat de kanker uitzaait, de patiënt kan langer leven."

Voorkomen dat kanker zich door het lichaam verspreidt - metastasering - is de sleutel tot het behoud van het leven van een kankerpatiënt. Zodra kanker begint te migreren van zijn oorspronkelijke orgaan naar verschillende lichaamssystemen, nieuwe symptomen beginnen zich te ontwikkelen, vaak het leven van de patiënt bedreigt.

"Voor het doden van kankercellen en het stoppen van migratie, er zijn andere verbindingen die dat doen, " zei Dai. "Maar wat betreft het remmen van het BRAT1-eiwit, er zijn geen andere verbindingen die dat kunnen doen."

Dai en zijn team zijn van mening dat op zichzelf net zo effectief is als curcusone D, het kan zelfs nog krachtiger zijn als onderdeel van een combinatietherapie. Ze testten het samen met een DNA-beschadigend middel dat al is goedgekeurd door de Food and Drug Administration en ontdekten dat deze combinatietherapie veel effectiever is.

Een moeilijkheid bij het bestuderen van curcusonen als mogelijke kankerbehandelingen is dat, terwijl de struik waar ze vandaan komen veel voorkomend en goedkoop is, er zijn enorme hoeveelheden van de struik nodig om zelfs maar een kleine hoeveelheid van de verbindingen op te leveren. Zelfs dan, het is moeilijk om de verbindingen waarin ze geïnteresseerd waren te scheiden van de rest van de chemicaliën in de wortels van de struik.

"In de natuur, de plant produceert niet veel van deze verbinding, " zei Dai. "Je zou misschien wel 100 pond droge wortels van de plant nodig hebben om ongeveer een kwart theelepel van de stof te krijgen - een opbrengst van 0,002%."

Die kleine opbrengst is relevant voor de productie, want als het effectief is als kankerbehandeling, apothekers zullen er veel meer van nodig hebben. Aanvullend, het hebben van een overvloedige voorraad van de verbindingen maakt het bestuderen ervan gemakkelijker, sneller en goedkoper.

"Daarom is een nieuwe synthese zo belangrijk, Dai zei. "We kunnen de synthese gebruiken om meer verbindingen in een zuiverdere vorm te produceren voor biologische studie, waardoor we het veld vooruit kunnen gaan. Vanaf daar, we kunnen analogen van de verbinding maken om de potentie te verbeteren en de kans op bijwerkingen te verminderen."

De volgende stap zal zijn om de verbinding te testen om er zeker van te zijn dat deze niet giftig is voor mensen, iets waar de onderzoekers optimistisch over zijn, aangezien de struik waar het vandaan komt in een aantal culturen als traditioneel medicijn wordt gebruikt. Nu al, onderzoekers van andere entiteiten hebben contact gezocht om de verbinding te testen op de kankers die ze bestuderen, hoop op hernieuwde therapieën voor de behandeling van de ziekte.

"Veel van onze meest succesvolle kankermedicijnen zijn afkomstig uit de natuur, " zei Dai. "Veel van het laaghangende fruit, de verbindingen die gemakkelijk te isoleren of te synthetiseren zijn, zijn al gescreend en overgenomen. We zijn op zoek naar dingen waar nog niemand eerder over heeft nagedacht. Als we eenmaal de chemie hebben, we kunnen de moleculen bouwen waarin we geïnteresseerd zijn en hun biologische functie bestuderen."