植物抽出物レプリカは、乳がんに対する有望です

化学者は、伝統的な漢方薬で何世紀にもわたって使用されている植物から抽出された化合物であるファエコウリシンAの総合成を合理化する反応を発明しました。

実験室皿実験では、研究者は、HER2陽性の乳がん細胞およびトリプルネガティブ乳癌細胞に対する化合物の有効性を示しました。化学者が構築した化合物の類似物は、この効果を高めました。

「私たちは複雑な天然物を効率的に複製しただけでなく、化学のエモリー大学教授であるMingji Dai氏は言います。 「また、それをより強力な化合物に変えることで改善しました。」

アメリカ化学会のジャーナル Emory School of Medicineの薬理学および化学生物学の教授であり、Winship Cancer InstituteのGlenn Family Brest Centerの基礎研究担当ディレクターであるDaiとYong Wanが率いる作品を発表しました。

フェオコウリシンAは抽出物です クルクマのファオコーリス、アジア原産の生ingerファミリーの顕花植物で、伝統医学のさまざまな用途があります。

「それは長いプロセスの最初のステップにすぎません」とワンは言います。 非常に攻撃的で挑戦的です。」

動物モデルの最初に、より多くの年の研究と検査が説明され、化合物をさらに評価し、治療治療としての可能性を判断するために必要であるとWan氏は説明します。

一方、新しい化学プロセスは、複雑な分子を構築するための別のツールを提供します。

「ケーキの上のアイシングは、私たちが発明した化学反応が、薬物発見のために他の多くの化合物を作るために有機化学で広く使用される可能性を秘めているということです。」

この研究の最初の著者は、Daiの研究室で化学のEmory PhDの学生として仕事をし、その後卒業したChang Liuです。共著者は、化学の博士課程の学生であるMingyu Zhangと、Wan’s Labのポスドク研究員であるLidan Zengです。

DAIラボは、総合成を専門としています。これは、自然に見られる複雑な有機化合物の構造です。彼の研究室は、抗がん剤、抗ウイルス性、抗神経発生活動を伴う50を超える天然産物の合成を完了しました。

多くの天然物、または 植物に含まれる化合物、土、深海スポンジ、および 菌類、さまざまな病気を治療することを約束しています。たとえば、ペニシリンは1928年に科学者がペトリ皿で成長している型が皿のバクテリアを殺していることに気付いたときに発見されました。

もう1つの印象的な例は、太平洋の樹木の抽出物から開発された画期的な癌薬であるタキソールです。抽出物の発見に続いて数十年にわたる研究の後、タキソールは1990年代に商業生産になりました。

いくつかの天然産物の治療の可能性にもかかわらず、それらを医薬品に変えることには多くの課題が関与しています。

「植物から天然物を隔離すると、しばしば少量だけが得られます」とダイは説明します。 「植物の1キログラムは、天然物の数ミリグラムしか得られず、時にはそれほど少ない場合もあります。」

数ミリグラムでは、天然化合物の有効性の予備試験が可能ですが、研究を継続するにはより多くの材料が必要です。科学者は、特定の疾患に対するその活動を最適化しながら、ヒト細胞に化合物が示す毒性を減らす方法を研究する必要があります。

また、化合物が長年のテストと試験を通じて行われた場合、その生産は治療として商業用に拡大する必要があります。

「私のラボのモットーは「統合を美しく便利にする」ことです」とダイは言います。 「私たちは、これらの天然物を効率的に合成するために、安価で豊富な材料を使用しています。」

「私のラボの焦点は、基礎研究をトランスレーショナル研究に統合する方法を見つけることです」とワンは言います。 「私たちは、癌の背後にあるメカニズムの謎を理解しようとしているだけではありません。また、臨床ベッドサイドに癌を中和する戦略をもたらしたいと考えています。」

クルクマのファオコーリス、フェアコシリンAの供給源は、伝統医学のために900年以上四川紀で栽培されています。現代の科学研究により、ラボ実験におけるメラノーマがん細胞に対する抽出物の生物学的活性を報告する2013年の論文を含む、ファエオカウシリンAの抗炎症および抗がん活性が特定されました。

それにより、DaiとWanは、さまざまな種類の乳がん細胞に対する可能性を調査することになりました。

Daiは、自然の化合物を統合するために必要なステップを開発し、エベレスト山を登るのを比較しています。あなたがピークに達するまで、旅は成功しません – ターゲット化合物。研究者は通常、途中で多くの誤った道と虚弱を下ります。

「完全な統合は確かに科学ですが、芸術でもあります」とダイは言います。 「美しさは、分子につながる道を設計することにあります。デザインには優雅さと「風光明媚な美しさ」が見えます。」

また、学生を訓練するための最良の方法の1つでもあります、とDaiは言います。 「彼らは多くの化学、プロジェクトの計画、管理、実行方法を学びます。何か問題が発生した場合、新しいデザインを開発することで再ルーティングしなければならないかもしれません。」

他の化学者は以前、17段階のプロセスを通じてファコシリンAの完全な合成を達成していました。エモリーの研究者は、より短く、より効率的なルートを見つけたいと考えていました。

この目標に向かう途中、彼らは新しいパラジウム触媒カルボニル化反応を発明しました。これは、安価で豊富な一酸化炭素を構成要素として利用します。この新しい反応は、ファオコシリンAの総合成Aから10ステップを合理化するのに役立ちました。

Daiが「化学者の直観」と表現するもので、研究者たちは、総合成のステップ9で作成されたアナログがさらに強力であることが証明されると仮定しました。

WANラボはこの仮説を検証し、ファエオカウシリンのアナログがその活動を後押ししたことを発見しました HER2陽性乳癌細胞 トリプルネガティブ乳癌細胞。

この調査結果は、DAIラボとWANラボの継続的なプロジェクトである潜在的な乳がん療法として、化合物のさらなる調査の段階を設定しました。

国立科学財団はこの作業に資金を提供しました。

ソース： エモリー大学