Sbloccare i segreti di un fiore che combatte il cancro
Una sostanza chimica estratta da una piccola pianta in fiore aiuta da decenni nella lotta contro il cancro. Ora, dopo una caccia di 60 anni, gli scienziati hanno finalmente scoperto come crea questa molecola importante dal punto di vista medico.
La pervinca del Madagascar, o pervinca rosata, è una piacevole pianticella che adorna molti giardini.
Ma c'è di più in questa angiosperma di quanto sembri: in effetti, è un salvavita.
Per decenni, gli scienziati hanno estratto con entusiasmo una sostanza chimica chiamata vinblastina dalle sue foglie.
In Canada, negli anni '50, gli scienziati hanno scoperto che la vinblastina è un farmaco contro il cancro incredibilmente utile.
Impedisce alle cellule di entrare nella mitosi, interrompendo così la divisione cellulare, ed è stato usato contro il cancro della vescica, dei testicoli, dei polmoni, delle ovaie e della mammella.
L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) lo elenca come un farmaco essenziale, classificandolo come uno dei "farmaci più efficaci, sicuri e convenienti per condizioni prioritarie".
Il problema con la vinblastina
Un problema significativo ha rovinato l'utilità della vinblastina: è molto difficile e inefficiente da estrarre. Nonostante i progressi tecnologici che hanno contribuito a snellire la procedura, rimane lenta e costosa. Attualmente, sono necessari circa 500 chilogrammi di foglie essiccate per produrre solo 1 grammo di vinblastina.
A causa dell'incredibile quantità di lavoro necessario per produrre il farmaco, gli scienziati hanno intrapreso una missione di 60 anni per capire come la pianta produce questa sostanza chimica.
Se sono in grado di comprendere il processo naturale, si spera, possono imitarlo in laboratorio e progettare modi per produrre vinblastina in modo più efficiente e, soprattutto, a un costo inferiore.
Negli ultimi 15 anni, i ricercatori del laboratorio della Prof. Sarah O'Connor presso il John Innes Center di Norfolk, nel Regno Unito, hanno cercato di svelare la genetica della pervinca del Madagascar.
Infine, il dottor Lorenzo Caputi e il suo team, in collaborazione con gli scienziati del gruppo Courdavault con sede a Tours, in Francia, hanno descritto l'ultimo pezzo del puzzle.
Utilizzando tecniche di sequenziamento del genoma all'avanguardia, hanno individuato i geni mancanti nel percorso verso la produzione di vinblastina.
“La vinblastina è uno dei prodotti naturali attivi dal punto di vista medico più strutturalmente complessi nelle piante, motivo per cui così tante persone negli ultimi 60 anni hanno cercato di arrivare dove siamo arrivati in questo studio. Non posso credere che siamo finalmente qui. "
Prof. Sarah O’Connor
I 31 passaggi per vinblastine
Come sottolineano gli autori dello studio, i loro risultati si basano su anni di lavoro svolto in numerosi laboratori in tutto il mondo. È stato davvero uno sforzo congiunto.
Il loro recente articolo, intitolato "Enzimi mancanti nella biosintesi del farmaco antitumorale vinblastina nella pervinca del Madagascar", è stato pubblicato sulla rivista Scienza. Nell'articolo, i ricercatori identificano anche gli enzimi coinvolti nelle fasi finali della sintesi della vinblastina: catarantina e tabersonina.
Utilizzando la tecnologia moderna, la chimica tradizionale e la letteratura scritta negli anni '60 e '70, hanno messo insieme le fasi chimiche coinvolte nella conversione della molecola precursore in vinblastina - uno sbalorditivo 31 passaggi in totale. La pervinca rosata è davvero una pianta impressionante.
Gli enzimi che hanno identificato possono essere accoppiati utilizzando tecniche di biologia sintetica che sono già in uso, creando una scorciatoia tanto necessaria per la produzione di vinblastina.
Ci sono buone ragioni per essere entusiasti di questi risultati. Il Prof. O'Connor afferma: "Con queste informazioni, ora possiamo provare ad aumentare la quantità di vinblastina prodotta nella pianta o inserendo geni sintetici in ospiti come lieviti o piante".
Prevedono che entro i prossimi 12-18 mesi, il loro laboratorio, o quello di un concorrente, dovrebbe essere in grado di creare piccole quantità di vinblastina o dei suoi precursori vindolina e catarantina.
