Um raro composto vegetal que combate o câncer foi finalmente decodificado

A mitrafilina faz parte de uma pequena e incomum família de produtos químicos vegetais conhecidos como alcalóides espirooxindol. Essas moléculas são definidas por seus distintos formatos de anéis torcidos, que ajudam a proporcionar-lhes efeitos biológicos poderosos, incluindo atividade antitumoral e antiinflamatória.

Durante anos, os cientistas sabiam que estes compostos eram valiosos, mas tinham pouca compreensão de como as plantas realmente os reuniam a nível molecular.

Resolvendo um mistério biológico de longa data

O progresso veio em 2023, quando uma equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Thu-Thuy Dang da Faculdade de Ciências Irving K. Barber da UBC Okanagan identificou a primeira enzima vegetal conhecida capaz de criar a forma espiro característica encontrada nessas moléculas.

Com base nessa descoberta, o estudante de doutorado Tuan-Anh Nguyen liderou um novo trabalho para identificar duas enzimas-chave envolvidas na produção de mitrafilina – uma enzima que organiza a molécula na estrutura tridimensional correta e outra que a torce em sua forma final.

“Isso é semelhante a encontrar os elos perdidos em uma linha de montagem”, diz o Dr. Dang, presidente de pesquisa em biotecnologia de produtos naturais do diretor da UBC Okanagan. “Isso responde a uma questão de longa data sobre como a natureza constrói essas moléculas complexas e nos dá uma nova maneira de replicar esse processo.”

Por que a mitrafilina é tão difícil de obter

Muitos compostos naturais promissores existem apenas em quantidades extremamente pequenas nas plantas, tornando-os caros ou impraticáveis ​​de produzir usando métodos laboratoriais tradicionais. A mitrafilina é um excelente exemplo. Aparece apenas em pequenas quantidades em árvores tropicais como Mitragyna (kratom) e Uncaria (unha de gato), ambas pertencentes à família do café.

Ao identificar as enzimas que constroem e moldam a mitrafilina, os cientistas têm agora um guia claro para recriar este processo de formas mais sustentáveis ​​e escaláveis.

Rumo à produção de medicamentos mais ecológicos

“Com esta descoberta, temos uma abordagem de química verde para aceder a compostos com enorme valor farmacêutico”, diz Nguyen. “Isso é resultado do ambiente de pesquisa da UBC Okanagan, onde estudantes e professores trabalham em estreita colaboração para resolver problemas de alcance global.”

Nguyen também enfatizou o impacto pessoal do trabalho. “Fazer parte da equipe que descobriu as enzimas por trás dos compostos espirooxindol tem sido incrível”, diz ele. “A orientação e o apoio da UBC Okanagan tornaram isso possível e estou animado para continuar crescendo como pesquisador aqui no Canadá.”

Colaboração Global e Direções Futuras

O projeto foi um esforço colaborativo entre o Laboratório do Dr. Dang e Abc Okanagan e a equipe do Dr. Satya Nadakuduti da Universidade da Flórida.

O financiamento veio de várias fontes, incluindo o programa Alliance International Collaboration do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá, a Fundação Canadense para Inovação e o Programa Acadêmico Michael Smith Health Research BC. Apoio adicional foi fornecido pelo Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.

“Estamos orgulhosos desta descoberta vinda da UBC Okanagan. As plantas são químicos naturais fantásticos”, diz o Dr. “Nossos próximos passos se concentrarão na adaptação de suas ferramentas moleculares para criar uma gama mais ampla de compostos terapêuticos”.