Gli scienziati dell’Istituto Scripps Research (TSRI) hanno raggiunto la prima efficace sintesi chimica di ingenol, un composto di origine vegetale, che è stato a lungo di interesse per gli sviluppatori di farmaci, per il suo potenziale antitumorale. Il risultato consentirà agli scienziati di sintetizzare una vasta gamma di derivati ingenol e indagare le loro proprietà terapeutiche.
Il professor Phil S. Barane il suo team, riportano il loro lavoro nel numero di questa settimana della rivista Science Express, la prima edizione on line della rivista Science.
Una sostanza anticancro dalla Natura
Ingenol ei suoi derivati si trovano nel genere Euphorbia (nelle scienze naturali il genere è una categoria che raggruppa le specie, in quanto aventi caratteristiche comuni tra loro. Più generi vengono a loro volta raggruppati in famiglie.) Il termine Euphorbia deriverebbe dal nome del medico greco Euphorbus, che utilizzava il succo lattiginoso prodotto da queste piante nelle sue pozioni.
Il genere Euphorbia comprende un vasto numero di piante dicotiledoni della famiglia delle Euphorbiaceae, erbacee o legnose a seconda della specie, la cui linfa lattea è stato a lungo utilizzata nella medicina tradizionale per il trattamento di lesioni cutanee. Ingenol mebutate, estratto dal “piccolo euforbia”, pianta comune (E. peplo), è stato recentemente approvato dalla FDA degli Stati Uniti, per il trattamento di cheratosi attinica, un tipo comune di lesione precancerosa che appare soprattutto dopo i 40 anni a causa dell’effetto cumulativo dell’esposizione solare che aumenta con l’età. Formulato e commercializzato come Picato ®, il farmaco ha mostrato anche effetti nei modelli e nelle prime prove del non-melanoma, un gruppo di tumori che si sviluppano lentamente negli strati superiori della pelle.
Alla fine del 2011, il produttore del farmaco, LEO Pharma con sede in Danimarca, ha collaborato con il laboratorio di Baran per trovare un modo efficace di sintetizzare mebutate ingenol, utilizzando la chimica organica – il solito metodo per la produzione di farmaci moderni. “Al momento, l’unico modo per ottenere il prodotto era da un processo di estrazione relativamente lungo dalla pianta E. peplo,” ha detto Michael Sierra, direttore di LEO Pharma ,”Speravamo di ottenere una via di sintesi più efficiente per la produzione, così come un metodo che ci permetta di produrre nuovi derivati.”
Gli studi hanno dimostrato che ingenol mebutate, che viene applicato localmente, è in grado di trattare le cellule cutanee precancerose con rapidità insolita, risparmiando le cellule sane della pelle. Il trattamento ha effetto di uccisione diretta della cellula cancrerosa e induce anche una reazione infiammatoria.I ricercatori sospettano che i derivati di ingenol mebutate possono essere utili nel trattamento di altri tipi di cancro, se potranno essere consegnati in modo corretto.
Allcuni eminenti ricercatori hanno suggerito di recente che l’efficace sintesi chimica di composti strutturalmente insoliti come “terpenoidi” ( sono composti correlati ai terpeni, biomolecole caratterizzate dalla ripetizione di catene idrocarburiche isopreniche ) ingenol è un obiettivo irraggiungibile – e che gli sviluppatori di farmaci dovrebbero cercare soluzioni biotecnologiche. Anche gli scienziati di LEO Pharma inizialmente avevano i loro dubbi.
Raggiungere l’obiettivo ‘irraggiungibile’
Baran e la sua squadra hanno cominciato esaminando ciò che è noto circa la sintesi naturale di ingenol nelle cellule vegetali. “Una caratteristica fondamentale della sintesi naturale è che la struttura di base della molecola è costruita prima, e poi in una seconda fase sono aggiunti i principali gruppi funzionali ossigenati”, ha detto Steven J. McKerrall, uno studente laureato nel laboratorio che è stato uno dei primi due autori dello studio.
A seguito dell’imitazione di tale strategia di base della natura, McKerrall, Baran e colleghi, hanno iniziato a progettare la sintesi.
La sintesi nuova e concisa, ha dimostrato di produrre quantità relativamente grandi di ingenol, rendendolo un approccio efficace per la produzione di ingenol mebutate ed altri derivati ingenol. Il disegno a due fasi fornisce anche una notevole quantità di un composto intermedio fondamentale, che consente la preparazione efficiente dei vari derivati ingenol.” Non è più necessario passare attraverso l’intera sintesi ogni volta che abbiamo bisogno di fare un nuovo derivato ingenol; possiamo iniziare la sintesi da questo composto intermedio”, ha spiegato Jørgensen.
Sierra e altri ricercatori della LEO Pharma, sono stati molto soddisfatti dell’esito del loro progetto: “E ‘un’ impresa straordinaria: la sintesi totale di ingenol entro un anno e mezzo dall’ inizio della nostra collaborazione”, ha commentato Sierra, “E ‘fantastico lavorare con un gruppo di ricerca come questo! E ci sono molti altri composti naturali complessi, in attesa di essere sintetizzati con una strategia come la nostra : questo lavoro è davvero solo un assaggio del futuro della sintesi chimica”.
Fonte Scienza , 1 agosto 2013 DOI: 10,1126 / science.1241606