Cientistas desvendam o segredo da natureza para uma molécula que combate o câncer

A mitrafilina faz parte de uma pequena família de moléculas derivadas de plantas conhecidas como alcalóides espirooxindol. Esses compostos apresentam estruturas químicas únicas, em forma de anel “torcido” e são reconhecidos por seus fortes efeitos biológicos, incluindo atividade antitumoral e antiinflamatória.

Até recentemente, os pesquisadores não entendiam o processo molecular preciso que as plantas usam para formar espirooxindoles. Isso mudou em 2023, quando a Dra. Thu-Thuy Dang e sua equipe da Faculdade de Ciências Irving K. Barber identificaram a primeira enzima vegetal capaz de torcer uma molécula no formato espiro distinto.

Com base nesse marco, o estudante de doutorado Tuan-Anh Nguyen liderou a próxima fase da pesquisa e descobriu duas enzimas que trabalham juntas: uma determina o arranjo 3D da molécula e a outra completa a reviravolta final que forma a mitrafilina.

“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.”

Como os compostos naturais muitas vezes existem apenas em pequenas quantidades, pode ser difícil e caro produzi-los em laboratório. A mitrafilina é um desses compostos, encontrada em pequenas quantidades em árvores tropicais como Mitragyna (kratom) e Uncaria (unha de gato), ambos membros da família do café.

Ao identificar as enzimas responsáveis ​​pela montagem e formação da mitrafilina, os investigadores estabeleceram uma estrutura para a produção desta e de compostos relacionados de forma mais eficiente e sustentável.

“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.”

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

O projeto é o resultado da colaboração entre o laboratório do Dr. Dang na UBC Okanagan e a equipe do Dr. Satya Nadakuduti na Universidade da Flórida.

O trabalho foi apoiado pelo programa Alliance International Collaboration do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá, pela Fundação Canadense para Inovação e pelo Programa Acadêmico Michael Smith Health Research BC. O apoio também veio do 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 ela. “Nossos próximos passos se concentrarão na adaptação de suas ferramentas moleculares para criar uma gama mais ampla de compostos terapêuticos”.