Un farmaco isolato da un parassita marino promette di curare alcune delle malattie più brutte del mondo, e i ricercatori vorrebbero scoprire quanto sia efficace, se solo potessero mettere le mani su di più. Così com'è, la fornitura mondiale di sostanze chimiche è scesa a circa la metà di quella che era negli anni '90, ed è difficile estrarne in quantità sufficiente dalle pennute creature marine che lo producono.

Ora, I ricercatori di Stanford hanno trovato un modo più semplice ed efficiente per produrre questo composto sempre più richiesto in laboratorio, riportano il 6 ottobre sulla rivista Scienza . La loro nuova fornitura sintetica sarà sufficiente per continuare gli studi in corso che ne testano l'efficacia come immunoterapia contro il cancro e per il trattamento del morbo di Alzheimer e dell'HIV, per i quali ogni ulteriore fornitura era fino ad ora incerta.

Investigatore principale Paul Wender, un professore di chimica e membro di Stanford ChEM-H, ha detto che a un certo punto era così entusiasta del progetto, "Ho indossato il mio camice da laboratorio e ho fatto delle cristallizzazioni, " uno dei passaggi fondamentali del lavoro di laboratorio di chimica solitamente lasciato agli studenti, non professori ordinari. Per lui, il nuovo giornale è il risultato di decenni di lavoro e di un felice incidente nel Golfo del Messico quasi 50 anni fa.

Da tre elefanti a una saliera

Come molte altre sostanze chimiche presenti in natura messe in servizio come prodotti farmaceutici, la briostatina è stata scoperta in seguito a quella che era essenzialmente una spedizione di pesca. Negli anni Sessanta, avendo avuto un certo successo nello sviluppo di farmaci dalla flora e dalla fauna terrestre, gli scienziati hanno iniziato a spostare l'attenzione sulla vita marina.

La storia della stessa briostatina è iniziata nel 1968, quando un biologo marino che lavorava nel Golfo del Messico ha raccolto una pletora di organismi marini e li ha inviati al National Cancer Institute per l'analisi. Uno di quegli organismi, Bugula neritina, un parassita noto soprattutto per inquinare gli ambienti marini, ha mostrato qualche promessa come agente anti-cancro. Un decennio e mezzo dopo, i ricercatori hanno riportato la struttura del principio attivo, che hanno soprannominato briostatina 1 dopo il nome comune dell'animale, briozoo marrone.

Sfortunatamente, la briostatina 1 è molto difficile da trovare. Quando gli scienziati del NCI sono tornati indietro e hanno raccolto 14 tonnellate di B. neritina, sono riusciti a estrarre solo 18 grammi di briostatina.

"In pratica sono tre elefanti che scendono in una saliera, " disse Wender.

Peggio, studi successivi hanno mostrato che B. neritina produce briostatina solo a profondità maggiori di circa 10 piedi e nei mari più caldi più vicini all'equatore, e solo in alcuni periodi dell'anno. (Infatti, la collezione di 14 tonnellate dell'NCI proveniva dalla California, perché successivi campioni dal Golfo del Messico si sono rivelati inattivi.) E mentre c'era un modo per sintetizzare la briostatina in laboratorio, ci sono voluti 57 passi e non era molto efficiente.

Migliorare la natura

Wender e il suo gruppo hanno lavorato con analoghi della briostatina - sostanze chimiche ispirate alla briostatina, ma non proprio la stessa cosa - dagli anni '80, ma solo di recente ha iniziato a pensare a come produrre la stessa briostatina in un laboratorio.

"Di solito, ci occupiamo di produrre sostanze chimiche migliori dei prodotti naturali" come la briostatina, ha detto Wender. Wender e il suo lavoro di laboratorio, in altre parole, è inventare prodotti chimici ispirati alla natura, ma più efficace.

"Ma quando abbiamo iniziato a renderci conto che gli studi clinici a cui molte persone stavano pensando non sarebbero stati fatti perché non avevano abbastanza materiale, abbiamo deciso, 'Questo è tutto, ci rimboccheremo le maniche e faremo la briostatina perché ora è richiesta, '", ha detto Wender.

Rispolverando il camice da laboratorio

Dopo decenni di esperienza con gli analoghi della briostatina e due anni di sforzi concertati, il laboratorio ne ha inventato uno molto più breve, Processo in 29 fasi e una resa del 4,8 percento, decine di migliaia di volte più efficiente dell'estrazione di briostatina da B. neritina, e sostanzialmente più semplice ed efficiente rispetto al precedente approccio sintetico.

"Il talento e la dedizione di questo gruppo hanno reso possibile un traguardo che molti pensavano impossibile, " Wender ha detto. "Siamo così fortunati ad avere persone che non si lasciano scoraggiare da questo".

I membri del team hanno ora prodotto oltre 2 grammi di briostatina 1, e una volta che la produzione è aumentata, Wender ha detto, si aspettano che i produttori possano produrre circa 20 grammi all'anno, sufficiente a coprire le esigenze cliniche e di ricerca. È un po' più di quanto sia mai stato estratto da B. neritina e abbastanza per trattare circa 20, 000 malati di cancro o 40, 000 malati di Alzheimer.

I risultati potrebbero anche essere un vantaggio per la ricerca sull'HIV/AIDS. A fine settembre, il team ha riferito che un analogo della briostatina 1 potrebbe aiutare a risvegliare le cellule infette da HIV latenti, rendendoli più suscettibili all'attacco di farmaci per l'HIV o del sistema immunitario. Con una nuova visione - e una nuova fornitura di - briostatina 1, Wender ha detto, "abbiamo l'opportunità di iniziare sul serio una conversazione clinica sull'eradicazione dell'HIV/AIDS".