Учёные впервые смогли искусственно синтезировать грибковое соединение verticillin A, которое давно считают перспективным для борьбы с раком. Теперь вещество можно получать в лаборатории “по запросу”, изучать детально и пробовать превращать в основу для новых методов лечения.
Verticillin A открыли больше 50 лет назад. В природе оно встречается в микроскопическом грибке и только в очень малых количествах, поэтому его сложно добывать и очищать. А ещё у соединения сложная химическая структура и оно нестабильное — из-за этого синтез долго не удавался.
Команда из MIT и Harvard Medical School смогла обойти эти проблемы. Ключом стало то, что химик из MIT Мохаммад Мовассаги пересмотрел свой прежний подход к синтезу похожих веществ, которые отличались от verticillin A всего несколькими атомами. По его словам, теперь стало понятнее, как такие “маленькие” отличия сильно усложняют задачу. Зато новый подход позволяет не только получить verticillin A впервые после его выделения из природы, но и делать заранее придуманные варианты молекулы для дальнейших исследований.
Молекула verticillin A устроена как две одинаковые половины, “сшитые” вместе. На словах это выглядит просто, но на деле важно собрать точную трёхмерную форму, иначе соединение не получится. Для этого исследователи меняли порядок, в котором присоединяли части молекулы, и защищали хрупкие связи, чтобы они не разрушались в процессе. В итоге получился 16-шаговый синтез: некоторые активные участки молекулы “открывали” уже после того, как две половины соединили. Мовассаги подчёркивает: решающим оказалось именно время и порядок ключевых этапов — ради этого последовательность образования связей пришлось заметно перестроить.
После синтеза учёные проверили полученное вещество и несколько его вариантов на выращенных в лаборатории клетках диффузной срединной глиомы (DMG) — агрессивного рака мозга у детей. Родственные verticillin A молекулы уже показывали способность убивать такие клетки, и в новых тестах это снова подтвердилось. Более детальный анализ также показал, что синтетическое соединение воздействует на нужные белковые мишени внутри клеток.
Теперь, когда verticillin A можно получать в лаборатории, исследователи рассчитывают гораздо глубже разобраться, как именно оно работает против рака и как его можно адаптировать для будущих методов лечения. Работа опубликована в Journal of the American Chemical Society.
