Immagine che mostra la cromoproteina su Kedarcidin, un complesso antibiotico "antitumorale" che gli scienziati hanno riprodotto sinteticamente in laboratorio per la prima volta. Credito:Professor Martin Lear, Università di Lincoln
Dopo 20 anni di ricerca dedicata, gli scienziati hanno decifrato il codice chimico di un "antibiotico antitumorale" incredibilmente complesso noto per essere altamente efficace contro le cellule tumorali e i batteri resistenti ai farmaci, e lo hanno riprodotto sinteticamente in laboratorio per la prima volta.
Questa importante svolta e prima mondiale potrebbe inaugurare una nuova era nella progettazione e produzione di nuovi antibiotici e agenti antitumorali.
La "super sostanza", la kedarcidina, è stata scoperta nella sua forma naturale da un'azienda farmaceutica quando l'hanno estratta da un campione di terreno in India quasi 30 anni fa. Il suolo è la fonte naturale di tutti gli antibiotici sviluppati dagli anni '40, ma affinché possano essere sviluppati come potenziali trattamenti farmacologici devono essere prodotti tramite sintesi chimica.
A differenza di molti altri antibiotici che si concentrano esclusivamente sull'uccisione dei batteri, la kedarcidina è anche in grado di danneggiare le cellule tumorali e ha un potenziale come trattamento efficace del cancro.
Kedarcidin è incredibile nella sua attività biologica, poiché funziona causando danni al DNA al suo bersaglio, ma anche nella sua complessità strutturale. È stato oggetto di approfondite ricerche da parte di scienziati di tutto il mondo ma a causa della sua struttura complessa non sono stati in grado di riprodurlo nella sua forma più completa e accurata, fino ad ora.
Dr. Martin Lear presso l'Università di Lincoln, UK, e il professor Masahiro Hirama, con sede presso la Tohoku University in Giappone, sono diventati i primi scienziati al mondo a creare una sintesi totale di questo prodotto naturale altamente instabile. I loro risultati sono pubblicati in Il giornale degli antibiotici dalla Natura.
Dott. Martin Lear, Lettore presso la School of Chemistry dell'Università di Lincoln, ha spiegato:"Dopo la sua scoperta nel suolo ci sono voluti 10 anni per determinare la struttura molecolare della kedarcidina. Con un nucleo reattivo protetto da un mantello proteico, assomiglia a qualcosa come un uovo di scotch!
"Nel 1997, Ho iniziato il lungo viaggio per creare il nucleo reattivo di kedarcidin con il professor Hirama, che è stato recentemente insignito della più alta onorificenza per uno scienziato in Giappone. Fondamentalmente avevamo bisogno di mettere insieme un puzzle molecolare di notevole difficoltà e quindi sviluppare nuovi modi per creare i pezzi del puzzle. 20 anni dopo abbiamo finalmente risolto il puzzle.
"Questo straordinario viaggio ha rivelato nuove intuizioni molecolari e meccanismi promettenti per combattere il cancro e combattere i batteri resistenti ai farmaci, e ha sfidato le frontiere della chimica e della biologia. Ora le nuove conoscenze biologiche e capacità chimiche che abbiamo possono essere utilizzate per sviluppare la prossima generazione di antibiotici e agenti antitumorali".
È stato previsto che entro il 2050 altri 10 milioni di persone soccomberanno ogni anno a infezioni resistenti ai farmaci. Lo sviluppo di nuovi antibiotici che possono essere utilizzati come ultima risorsa quando altri farmaci sono inefficaci è quindi un'area di studio cruciale per i ricercatori sanitari di tutto il mondo. Questo nuovo studio rappresenta un passo importante verso la realizzazione di questo obiettivo finale.
Le proprietà antitumorali della kedarcidina la rendono anche un argomento affascinante per gli scienziati che esplorano nuovi modi di affrontare i tumori cancerosi aggressivi. Ora è possibile ricreare sinteticamente la sostanza, i ricercatori saranno in grado di ottenere una visione più approfondita dei meccanismi che lo rendono così efficace, ad esempio, contro le cellule di leucemia e melanoma.