Pesquisadores da Universidade da Colúmbia Britânica (UBC) Okanagan, no Canadá, acabam de anunciar a descoberta do mecanismo vegetal que produz a mitrafilina, um composto natural raro com poderosas propriedades anticancerígenas e anti-inflamatórias.
O trabalho é resultado de uma colaboração entre a equipe da Dra. Thu-Thuy Dang na UBC Okanagan e a equipe do Dr. Satya Nadakuduti na Universidade da Flórida (EUA), com o apoio do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá (NSERC), da Fundação Canadense para Inovação (CFI), do Programa de Bolsas de Estudo Michael Smith para a Saúde da Colúmbia Britânica e do Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura do Departamento de Agricultura dos EUA (USDA NIFA).
A estudante de doutorado Tuan-Anh Nguyen (à esquerda) e a estudante de doutorado Thu-Thuy Dang examinam amostras de plantas no laboratório. Foto: UBC Okanagan
Encontrando o "elo perdido" na cadeia de compostos curativos da natureza.
A mitrafilina pertence ao grupo dos alcaloides espirooxindólicos, um grupo de moléculas com uma estrutura "torcida" especial e fortes efeitos biológicos. Embora conhecido há muito tempo, o processo de formação desse tipo de composto na natureza permaneceu um mistério até que o grupo da Dra. Thu-Thuy Dang, chefe do Grupo de Pesquisa em Biotecnologia de Produtos Naturais da UBC Okanagan, identificou a primeira enzima capaz de "torcer" moléculas para criar uma estrutura espiro em 2023.
Na sequência desse resultado, o estudante de doutorado Tuan Anh Nguyen liderou a fase seguinte e descobriu duas enzimas-chave que atuam em conjunto na síntese da mitrafilina: uma enzima determina a estrutura tridimensional, enquanto a outra completa a etapa final de torção para criar a molécula completa.
“Essa descoberta é como encontrar a peça que faltava em uma linha de montagem. Ela ajuda a explicar como a natureza cria essas moléculas complexas e abre caminho para imitar esse processo em laboratório”, compartilhou o Dr. Dang.
A mitrafilina ocorre naturalmente em quantidades muito pequenas em certas plantas tropicais da família do café, como a Mitragyna (kratom) e a Uncaria (unha-de-gato). (Fonte: Shutterstock).
A mitrafilina existe apenas em quantidades mínimas em certas plantas tropicais da família do café, como a Mitragyna (kratom) e a Uncaria (unha-de-gato), o que tornava sua extração ou síntese em larga escala extremamente difíceis e caras. A identificação de duas enzimas-chave abriu caminho para uma produção mais eficiente e ecologicamente correta desse composto natural.
Segundo o estudante de doutorado Tuan-Anh Nguyen, este é um passo importante rumo à química verde, que ajuda a criar compostos farmacêuticos valiosos usando métodos biológicos em vez de processos químicos complexos. Esse sucesso também reflete o ambiente de pesquisa aberto e colaborativo entre alunos e professores da UBC Okanagan para solucionar problemas globais.
Expressando orgulho por essa descoberta, uma prova de que as plantas são as químicas geniais da natureza, a Dra. Dang disse que o próximo passo para ela e sua equipe de pesquisa é encontrar maneiras de aplicar essas enzimas para criar compostos terapêuticos mais valiosos.
A jornada para decifrar a "fábrica biológica" da natureza.
A Dra. Thu-Thuy Dang – Dang Thi Thu Thuy, é ex-aluna de biotecnologia da Universidade de Ciências Naturais (Universidade de Ciências Naturais, Universidade Nacional do Vietnã, Cidade de Ho Chi Minh).
Ela cursou mestrado e depois defendeu seu doutorado em biologia molecular/bioquímica na Universidade de Calgary (Alberta, Canadá) e concluiu um programa de pesquisa de pós-doutorado em Bioquímica no John Innes Centre (Reino Unido).
Ao recordar a oportunidade de seguir uma carreira de pesquisa, ela disse que desde criança estava familiarizada com a cultura do uso de ervas como medicina popular e teve contato precoce com a técnica de cultura de tecidos de plantas medicinais ainda quando estudante. No entanto, o ponto de virada só aconteceu quando ela estava na pós-graduação, ao visitar por acaso um laboratório vizinho que pesquisava a biossíntese de compostos naturais em plantas.
Foi então que ela percebeu que, além do conhecimento básico de fisiologia vegetal que havia adquirido, existia também um novo campo onde as pessoas estudavam como as plantas criam compostos valiosos.
A partir daí, ela decidiu prosseguir com a pesquisa para encontrar novos genes e enzimas envolvidos na biossíntese de alcaloides, um grupo de compostos com forte atividade biológica e potencial para aplicações farmacêuticas.
Durante muitos anos, a Dra. Thuy dedicou-se a decifrar as vias biossintéticas de alcaloides em plantas, utilizando biologia molecular, análise de RNA-seq, dados genômicos e estruturas enzimáticas para compreender como as plantas medicinais produzem compostos valiosos. Ela também é coautora de diversas patentes relacionadas à produção de compostos anticancerígenos a partir de plantas.
“Sempre me perguntei por que, com apenas água, luz e ar, as plantas conseguem criar compostos capazes de tratar doenças complexas como o câncer?”, compartilhou ela. Segundo ela, se cada molécula é uma casa, então as enzimas nas plantas são os habilidosos construtores. O trabalho do pesquisador é entender o que cada um desses “construtores” faz, em que ordem, para que possam simular ou aprimorar o processo criado pela natureza.
Esse conhecimento é a base para que ela e seus colegas recriem o processo de criação de ingredientes ativos naturais em laboratório, ajudando a reduzir a exploração de plantas medicinais preciosas, limitar o uso de produtos químicos tóxicos e, ao mesmo tempo, abrir caminho para a criação de compostos semelhantes com maior atividade.
Na Universidade da Colúmbia Britânica (UBC) Okanagan, ela fundou o Laboratório de Pesquisa de Compostos Bioativos de Plantas (PlantBioCoRe), que combina bioquímica, química, bioinformática e genética molecular para compreender os mecanismos que produzem compostos bioativos em ervas.
Sua equipe alcançou muitos resultados impressionantes, incluindo novas descobertas sobre a via metabólica de substâncias anticancerígenas da Camptotheca acuminata. Essa descoberta contribui para a criação de medicamentos mais amigáveis, de aplicação clínica mais fácil, publicados em revistas internacionais e patenteados.
Ao ter a oportunidade de trocar conhecimentos acadêmicos com pesquisadores nacionais, como os da Universidade de Farmácia de Hanói , da Universidade de Ciências Naturais, da VNU-HCM ou do Instituto de Ciências Tay Nguyen, ela percebeu que no Vietnã existem muitos projetos de pesquisa valiosos sobre plantas medicinais.
"Espero contribuir, mesmo que minimamente, para enriquecer o conhecimento e a aplicação dos recursos vegetais da minha terra natal", compartilhou ela.
Fonte: https://khoahocdoisong.vn/nha-khoa-hoc-goc-viet-giai-ma-bi-an-cach-cay-co-tao-hop-chat-chong-ung-thu-post2149060401.html
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