Un team di scienziati russi del Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT), N. D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry (RAS), e dell’Institute of Developmental Biology (RAS), ha scoperto che l’estratto di prezzemolo ed i semi di aneto hanno proprietà che aiutano a combattere il cancro.
I risultati dello studio sono stati pubblicati nel Journal of Natural Products.
“Sia il miglioramento delle terapie esistenti che la ricerca di approcci innovativi, sono essenziali per lo sviluppo di nuovi trattamenti per il cancro. Il nostro team ha utilizzato un semplice metodo per produrre Glaziovianin A ed i suoi analoghi strutturali che inibiscono la crescita di cellule tumorali umane, facendo ricorso ad elementi naturali. Questi nuovi agenti antitumorali, testati in vivo e su embrioni di riccio di mare, sono stati convalidati come promettenti candidati che colpiscono selettivamente le dinamiche della tubulina “, dice il Prof. Alexander Kiselev del MIPT.
La tubulina è una proteina globulare dal peso di circa 55 kDa che costituisce l’unità fondamentale delle strutture del citoscheletro dette microtubuli. Nel citoplasma la tubulina è presente sotto forma di dimero α/β ed è chiamata semplicemente tubulina.
Nessuna crescita delle cellule tumorali
Attualmente, il principale metodo di trattamento per il cancro è la chemioterapia. Il trattamento utilizza antimitotici, che inibiscono la crescita delle cellule tumorali interrompendo il processo di divisione cellulare (mitosi).
Le cellule tumorali si dividono molto più frequentemente rispetto a quelle normali e quindi sono più sensibili agli effetti di antimitotici. Ad esempio, il numero di cellule di melanoma raddoppia ogni 3 giorni, mentre il numero dei suoi progenitori sani, i melanociti, aumenta del 15%, anche quando la divisione cellulare viene stimolata.
I microtubuli svolgono un ruolo importante nella mitosi e sono costituiti dalla proteina chiamata tubulina.
Gli antimitotici si legano alla tubulina e influenzano la dinamica dei microtubuli che perturbano il ciclo cellulare causando l’arresto della divisione cellulare e successivamente la morte delle cellule. Glaziovianin è un agente antimicotico potente e selettivo ed è stato isolato dalle foglie dell’albero brasiliano Ateleia glazioviana Baill.
La sintesi di questo agente è piuttosto laboriosa e richiede precursori costosi (sostanze che partecipano a reazioni necessarie per ottenere un prodotto finale) e catalizzatori (che accelerare le reazioni chimiche). Gli autori hanno proposto un nuovo e più efficiente processo di sintesi in sei fasi (il normale processo ha nove tappe) di Glaziovianin A. Precursori del processo di sintesi sono stati individuati nei semi di piante comuni, vale a dire il prezzemolo e l’aneto.
Oltre a Glaziovianin A, sono stati sintetizzati diversi suoi analoghi strutturali con proprietà antimitotiche. L’attività antitumorale è stata testato attraverso due metodi indipendenti utilizzando gli embrioni di riccio di mare e le cellule tumorali umane.
La sperimentazione sui ricci di mare e le cellule tumorali
Gli embrioni di ricci di mare sono stati usati per imitare le cellule tumorali poichè in essi le cellule si dividono attivamente attraverso le dinamiche della tubulina. Gli scienziati hanno aggiunto le sostanze in sperimentazione in un mezzo acquoso agli embrioni per determinare la concentrazione giusta del composto attraverso l’analisi della velocità dei cambiamenti nella divisione cellulare ed i tempi di arresto di questa divisione. Più bassa è la concentrazione, maggiore è l’attività antimitotica della sostanza. Come stabilito nel precedente studio, quando la divisione cellulare viene interrotta a causa della specifica attività antitubulina di un agente, gli embrioni dei ricci di mare iniziano a girare in senso assiale. Questo effetto può essere facilmente osservato utilizzando un microscopio ottico comune.
Utilizzando gli embrioni, gli scienziati sono in grado di determinare diversi parametri importanti per una molecola anti-cancro e tra questi, un particolare effetto antimitotico, solubilità, tossicità generale e permeabilità delle biomembrane.
Per confermare ulteriormente l’effetto antitumorale di queste molecole attive, esse sono state testate su varie cellule tumorali umane, es. carcinoma del polmone, il melanoma, cancro della prostata, della mammella, del colon e tumori ovarici. Gli esperimenti hanno dimostrato che le sostanze in esame erano efficaci nel limitare la crescita di cellule di melanoma e non erano tossiche per le cellule sane del sangue utilizzate come controllo. Gli studi sulla relazione struttura-attività di entrambi i sistemi di analisi convergono su Glasiovianin A come agente anti-tubulina più attivo.
I piani futuri includono sia la ottimizzazione del composto per migliorarne la stabilità metabolica e la solubilità, nonché studi di xenotrapianto umano nei topi per confermare la sua attività anti-tumorale in vista di un possibile sviluppo clinico.
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