Withanolidler, kanser hücre büyümesini engelleme, hücre ölümünü indükleme ve metastazı önleme yetenekleri nedeniyle kanser araştırmalarında uzun süredir odak noktası olan bitkilerde bulunan doğal olarak oluşan bileşenlerdir. Bu bileşikler, yeni kanser tedavilerinin geliştirilmesinde önemlidir. Ancak, bitkilerden yeterli miktarda withanolid bileşiği elde etmenin zorluğu, araştırmaları ve terapötik gelişimi engellemiştir.
Moffitt Kanser Merkezi’ndeki araştırmacılar, withanolidlerin ölçeklenebilir sentezi için devrim niteliğinde bir yöntem geliştirdiler. Bu yenilikçi yaklaşım, Science Advances dergisinde yayınlandı ve bu hayati bileşenlerin büyük miktarlarda güvenilir ve verimli bir şekilde üretilmesini sağlayarak kanser araştırmalarında devrim yaratabilir, yeni ve daha etkili kanser tedavilerine zemin hazırlayabilir.
Baş yazar ve Moffitt İlaç Keşif Departmanı’nda yardımcı üye olan Justin M. Lopchuk, şunları söyledi: “Yeni sentez yöntemimiz, withanolid kimyası alanında büyük bir ilerleme kaydetti. Bu bileşikleri gram ölçeğinde üretebilme yeteneğimizle, artık daha kapsamlı biyolojik ve tıbbi araştırmaları destekleyebiliyoruz.”
Yeni sentez metodunda, fonksiyonel grupların sentezin ileri aşamalarında eklenmesini kolaylaştıran biyomimetik fotooksidasyon-aliğin hidroperoksit yeniden düzenleme dizisi kullanılmıştır. Bu yaklaşım ölçeklenebilirliği garanti eder ve aynı sentezden sayısız farklı withanolid üretmeye olanak tanır. Ayrıca, bu yöntem bitki ekstraksiyonuna olan bağımlılığı ortadan kaldırır, çünkü bu süreç zaman alıcıdır ve bu bileşiklerin doğal bolluğu ile sınırlıdır.
Bu yeni yöntemle, bilim insanları artık daha büyük miktarlarda withanolid bileşikleri üretebilirler, bu da yeni araştırmaları kolaylaştırır ve withanolide dayalı kanser tedavilerinin geliştirilmesini hızlandırır. Tek bir yolu hedefleyen geleneksel tedavilerin aksine, withanolidler birden fazla hücresel yolu etkiler. Bu bileşikler, kanser hücrelerinin bölünmesine müdahale edebilir, kanser hücrelerinin hücresel yapısını bozabilir ve bağışıklık sistemini modüle ederek vücudun kanserle savaşma yeteneğini artırabilir. Ek olarak, withanolid bileşikleri kanser hücrelerini kemoterapi ve radyasyona daha duyarlı hale getirerek kanser tedavilerinin etkinliğini artırma potansiyeline sahiptir. Withanolid bileşikleri, meme kanseri, akciğer kanseri, kolon kanseri ve prostat kanseri de dahil olmak üzere birçok kanser türüne karşı etkililik göstermiştir.
Bir diğer kritik nokta ise ilaç direncini aşma yeteneğidir. Kanser hücreleri zamanla geleneksel tedavilere direnç geliştirebilir, ancak withanolidler benzersiz etki mekanizmaları nedeniyle bu direnci aşmaya yardımcı olabilir ve diğer tedavilerin başarısız olduğu yerlerde etkili kalabilirler.
“Artık withanolidleri üretmek için güvenilir bir yöntemimiz olduğuna göre, kanser hastalarına yardımcı olacak yeni tedaviler oluşturma çalışmalarına odaklanabiliriz,” dedi Lopchuk.
Withanolidler, ergostan temelli iskelete sahip doğal olarak oluşan C28 steroidik laktonlar grubudur. Yüksek oranda oksijenlenmiş doğal ürünlerdir ve iskeletin çeşitli yerlerindeki oksidasyon, farklı sınıflardaki withanolidlerin yapısal varyasyonlarından sorumludur. Withanolidlerin, antitümör aktivitesi de dahil olmak üzere çok çeşitli biyolojik aktiviteleri vardır. Withanolid içeren bitkilerin özleri, çeşitli kanser ve tümör türlerinin tedavisinde kullanılmıştır. Ancak, saf bir withanolidin antitümör aktivitesi ilk olarak 2004 yılında bildirilmiştir. O tarihten bu yana, birçok withanolid, birçok biyolojik test kullanılarak antikanser ve antitümör aktiviteleri açısından değerlendirilmiştir. Withanolidler, Solanaceae bitki ailesinde bol miktarda bulunmaktadır. Doğal withanolidlerin ana kaynakları, detaylı olarak incelenmiş Datura, Jaborosa, Physalis ve Withania cinslerinde bulunur.
Bilgi kaynağı:
Wen Che ve ark. Ölçeklenebilir bir yol ve geç aşama işlevselleştirme ile karmaşık withanolidlerin ayrışık sentezi. [Science Advances (2024)]. DOI: 10.1126/sciadv.adp9375
