Toutes les cellules du corps humain ont une certaine durée de vie, au cours de laquelle elles remplissent leurs fonctions essentielles. À la fin de cette durée de vie, ils atteignent la sénescence et, ne pouvant plus remplir ces fonctions, meurent.
Cette mort suicidaire est programmée dans leurs gènes par un processus appelé apoptose, les amenant à s'autodétruire afin de laisser la place à des cellules fraîches, jeunes et saines pour les remplacer.
Les mutations d'un gène spécial appelé p53 peuvent parfois interférer avec ce processus.
Causées par le vieillissement, la lumière ultraviolette et divers composés mutagènes, ces mutations peuvent désactiver le gène de l'apoptose, entraînant des cellules « zombies » qui refusent de mourir et continuent de se multiplier, propageant le gène handicapé et remplaçant les cellules saines de travail par des tumeurs éternelles à croissance rapide .
C'est la maladie que nous appelons cancer, et elle prend de nombreuses formes selon les cellules du corps qui développent les mutations.
Auparavant, les scientifiques ont identifié un composé anticancéreux appelé FE399 dans une espèce de champignon filamenteux appelé Ascochyta, qui affecte souvent les cultures vivrières courantes telles que les céréales.
Le composé est un groupe spécifique de depsipeptides, un type de groupe d'acides aminés, et il a été démontré qu'il induit l'apoptose dans les cellules cancéreuses humaines, en particulier le cancer colorectal, alors qu'ils sont encore in vitro, ce qui prouve sa valeur en tant que produit chimique anticancéreux.
Malheureusement, en raison d'une variété de complexités chimiques, le composé FE399 n'est pas facile à purifier, ce qui a entravé tout projet pour ses applications répandues dans le traitement du cancer.
Il était donc clair que l'extraction de FE399 des champignons ne serait naturellement pas une méthode commercialement réalisable, et malgré la promesse d'un puissant médicament anticancéreux, les recherches sur ce composé particulier étaient au point mort.
La promesse d'un nouveau traitement anticancéreux était tentante, cependant, et le professeur Isamu Shiina, avec le Dr Takayuki Tonoi et son équipe de l'Université des sciences de Tokyo, ont accepté le défi.
Nous voulions créer un composé phare qui pourrait traiter le cancer du côlon, et nous voulions le faire grâce à la synthèse totale de FE399. «
Isamu Shiina, professeur, Université des sciences de Tokyo
La synthèse totale est le processus de synthèse chimique complète (production) d'une molécule complexe utilisant des précurseurs disponibles dans le commerce, permettant la production de masse. Les résultats de leurs études approfondies seront publiés dans le Journal européen de chimie organique.
L'équipe a pensé que d'abord, la structure du depsipeptide devrait être identifiée. Ceci était simple et pouvait être facilement réalisé en utilisant des matériaux disponibles dans le commerce et peu coûteux.
Après ce simple démarrage, les procédures suivantes ont nécessité de nombreuses étapes et ont entraîné de petites défaillances lorsque les isomères ont été isolés sans succès.
Cependant, l'équipe a été récompensée pour leurs efforts lorsque, dans une percée majeure, leurs études de spectrométrie de masse et de résonance magnétique nucléaire ont confirmé qu'un trio de taches sur une plaque présentait une signature chimique identique à la formule connue de FE399, ce qui signifie qu'ils étaient capables de recréer avec succès FE399 synthétiquement.
Leur technique s'est avérée avoir un rendement global de 20%, ce qui est assez prometteur pour les futurs plans de production à grande échelle.
« Nous espérons que ce composé nouvellement produit pourra offrir une option de traitement sans précédent aux patients atteints de cancer colorectal, et ainsi améliorer les résultats globaux de la maladie et, finalement, améliorer leur qualité de vie », déclare le professeur Shiina.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour tester l'efficacité du FE399 dans le traitement d'autres cancers solides et sanguins, et avant la production de masse, les activités biologiques et la structure de la molécule FE399 devront être évaluées.
Mais pour l'instant, l'équipe de l'Université des sciences de Tokyo est ravie de ses résultats et est convaincue que ses recherches aideront à améliorer les traitements et les thérapies pour les patients atteints de cancer colorectal.
La source:
Université des sciences de Tokyo
Référence de la revue:
Tonoi, T., et al. (2020) Synthèse totale du depsipeptide antitumoral FE399 et de son dérivé S-benzyle: une approche de macrolactamisation. Journal européen de chimie organique. doi.org/10.1002/ejoc.202000459.
