نجح كيميائيو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في تركيب فيرتيسيلين A، وهي جزيء فطري معقد اكتشف في عام 1970، لأول مرة في المختبر. يتيح الاختراق إنشاء متغيرات واعدة ضد الغليوما المنتشرة في الخط الوسطي، وهو سرطان دماغي نادر لدى الأطفال. كانت هيكل هذا المركب المن escaping الطويل قد عرقل جهود التركيب رغم إمكانياته كعامل مضاد للسرطان.
في إنجاز تاريخي، أنتج باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) فيرتيسيلين A في المختبر، بعد أكثر من خمسة عقود من عزله الأولي من الفطريات في عام 1970. الجزيء، الذي تستخدمه الفطريات للدفاع عن نفسها ضد العوامل الممرضة، أثار اهتمام العلماء طويلاً بسبب خصائصه المضادة للسرطان والمضادة للميكروبات، لكن هيكله المعقد —الذي يضم 10 حلقات وثمانية مراكز ستيريوجينية— كان تحديًا استثنائيًا للتكرار.
يختلف فيرتيسيلين A عن مركب ذي صلة، (+)-11,11'-dideoxyverticillin A، بمجرد ذرتي أكسجين، لكن هذه التغييرات الدقيقة جعلته أكثر هشاشة وحساسية أثناء التركيب. محمد موفاساغي، أستاذ كيمياء في MIT، قال: «لدينا الآن تقدير أفضل بكثير لكيفية زيادة هذه التغييرات الهيكلية الدقيقة من تحدي التركيب بشكل كبير». فريقه، بناءً على تركيب عام 2009 للمركب ذي الصلة، أعاد تصميم العملية بالكامل. تبدأ الطريقة الجديدة ذات 16 خطوة ببيتا-هيدروكسي تريبتوفان، مع التحكم الدقيق في الستيريوكيمياء وإدخال مجموعات واقية لروابط الديسلفيد لتمكين ثنائية البعدين لنصفين متطابقين.
«ما تعلمناه هو أن توقيت الأحداث أمر حاسم تمامًا. اضطررنا إلى تغيير ترتيب أحداث تشكيل الروابط بشكل كبير»، شرح موفاساغي. لم ينتج هذا النهج فيرتيسيلين A فحسب، بل سمح أيضًا بإنشاء مشتقات، بما في ذلك الإصدارات N-سلفونيلية التي تعزز الاستقرار.
بالتعاون مع خبراء في معهد دانا-فاربر للسرطان ومستشفى بوسطن للأطفال، اختبر الفريق هذه المتغيرات على خلايا سرطانية بشرية. برز مشتق واحد ضد خطوط خلايا الغليوما المنتشرة في الخط الوسطي (DMG) ذات مستويات عالية من بروتين EZHIP، الذي يؤثر على ميثيلة الحمض النووي ويثير موت الخلايا في الأورام المصابة. جون تشي، أستاذة مشاركة في الطب، قالت: «تحديد الأهداف المحتملة لهذه المركبات سيلعب دورًا حاسمًا في فهم آلية عملها بشكل أعمق، وأكثر أهمية، سيساعد في تحسين المركبات... لتطوير علاجات جديدة».
ينشر الدراسة، بقيادة ووكر كنوس مع المؤلفين المشاركين شيوكي وانغ ومارييلا فيلبين، في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية. رغم الوعد، يؤكد الباحثون أن الاختبارات قبل السريرية الإضافية، بما في ذلك نماذج الحيوانات، ضرورية قبل التقييم السريري. جاءت التمويل من المعهد الوطني للعلوم الطبية العامة، ومؤسسة أبحاث الإبينديموما، ومؤسسة علاج سرطان الأطفال.
يفتح هذا التركيب الوصول إلى فئة كاملة من الجزيئات الفطرية المعقدة، مما قد يتقدم في علاجات سرطانات الدماغ لدى الأطفال ذات الخيارات القليلة.
