Las withanolidas, una clase de compuestos que se encuentran de forma natural en las plantas, han sido durante mucho tiempo un foco de investigación en cáncer debido a su capacidad para inhibir el crecimiento de células cancerosas, inducir la muerte celular y prevenir la metastasis. Estos compuestos son importantes en el desarrollo de nuevos tratamientos para el cáncer. Sin embargo, la dificultad de obtener suficientes compuestos de withanolida de las plantas ha obstaculizado la investigación y el desarrollo terapéutico.
Investigadores del Moffitt Cancer Center han desarrollado un método innovador para la síntesis escalable de withanolidas. Este enfoque revolucionario, publicado en la revista Science Advances, podría transformar la investigación sobre el cáncer al proporcionar un medio confiable y eficiente para producir estos compuestos vitales en grandes cantidades, abriendo el camino para tratamientos contra el cáncer más nuevos y efectivos.
Justin M. Lopchuk, Ph.D., autor principal y miembro asociado del Departamento de Descubrimiento de Medicamentos en Moffitt, dijo: “Nuestro nuevo método de síntesis es un gran avance en el campo de la química de las withanolidas. Con nuestra capacidad para producir estos compuestos a escala de gramos, ahora podemos apoyar una investigación biológica y médica más amplia.”
El nuevo método de síntesis utiliza una secuencia de rearrangement de hidroperóxido alílico fotooxigenado bioinspirado, que facilita la introducción de grupos funcionales en las etapas finales de la síntesis. Este enfoque asegura la escalabilidad y permite la producción de numerosas withanolidas diferentes a partir de la misma síntesis. Este método también elimina la dependencia de la extracción de plantas, que es un proceso que consume tiempo y está limitado por la abundancia natural de estos compuestos.
Con este nuevo método, los científicos pueden ahora producir compuestos de withanolida en cantidades mayores, facilitando nuevas investigaciones y acelerando el desarrollo de tratamientos para el cáncer basados en withanolidas. A diferencia de los tratamientos convencionales que se dirigen a una única vía, las withanolidas actúan en múltiples vías celulares. Estos compuestos pueden interferir con la división celular del cáncer, dañar las estructuras celulares de las células cancerosas y modular el sistema inmune para mejorar la capacidad del cuerpo para combatir el cáncer. Además, los compuestos de withanolida tienen el potencial de aumentar la efectividad de los tratamientos contra el cáncer al hacer que las células cancerosas sean más sensibles a la quimioterapia y la radiación. Los compuestos de withanolida han mostrado efectividad contra una variedad de tipos de cáncer, incluidos el cáncer de mama, cáncer de pulmón, cáncer de colon y cáncer de próstata.
Otro aspecto crítico es la capacidad de superar la resistencia a los medicamentos. Las células cancerosas pueden desarrollar resistencia a los tratamientos convencionales con el tiempo, pero las withanolidas, debido a sus mecanismos de acción únicos, pueden ayudar a superar esta resistencia y seguir siendo efectivas donde otros tratamientos fallan.
“Ahora que tenemos un método confiable para producir withanolidas, podemos enfocar nuestros estudios en la creación de nuevas terapias para ayudar a los pacientes con cáncer”, dijo Lopchuk.
Las withanolidas son un grupo de lactonas esteroides C28 que ocurren naturalmente, con un esqueleto basado en ergostano. Son productos naturales altamente oxigenados, y la oxidación en varios sitios del esqueleto es responsable de las variaciones estructurales en diferentes clases de withanolidas. Las withanolidas tienen una amplia gama de actividades biológicas, incluyendo actividad antitumoral. Los extractos de plantas que contienen withanolidas han sido utilizados en el tratamiento de varios tipos de cánceres y tumores. Sin embargo, la actividad antitumoral de una withanolida purificada fue reportada por primera vez en 2004. Desde entonces, muchas withanolidas han sido evaluadas para sus actividades anticancerígenas y antitumorales mediante una serie de bioensayos. Las withanolidas son abundantes en la familia de plantas Solanaceae. Las principales fuentes de withanolidas naturales se encuentran en los géneros Datura, Jaborosa, Physalis y Withania.
Fuente de información:
Wen Che et al. Síntesis divergente de withanolidas complejas habilitada por una ruta escalable y funcionalización en etapas tardías. [Science Advances (2024)]. DOI: 10.1126/sciadv.adp9375
