MENA Newswire , วอชิงตัน : นักวิทยาศาสตร์จาก สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์เวอร์ติซิลลิน เอ สารประกอบเชิงซ้อนจากเชื้อรา ซึ่งถูกค้นพบครั้งแรกเมื่อกว่า 50 ปีที่แล้ว และได้รับการยอมรับมานานแล้วว่ามีคุณสมบัติในการต้านมะเร็ง ความสำเร็จนี้ถือเป็นการสังเคราะห์สารประกอบดังกล่าวในห้องปฏิบัติการเป็นครั้งแรก และเป็นการไขข้อสงสัยที่เป็นอุปสรรคต่อการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโมเลกุลนี้มาอย่างยาวนานในสาขาเคมีอินทรีย์ นับตั้งแต่การค้นพบ
เวอร์ติซิลลิน เอ ถูกแยกได้จากเชื้อราในช่วงต้นทศวรรษ 1960 และได้รับความสนใจเนื่องจากมีฤทธิ์ทางชีวภาพ รวมถึงความสามารถในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็ง แม้จะมีศักยภาพที่ดีในระยะแรก แต่ ทีมนักวิจัย ก็ไม่สามารถสังเคราะห์สารประกอบนี้ขึ้นมาใหม่ได้ เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมาก โครงสร้างของมันแตกต่างจากสารประกอบจากเชื้อราที่เกี่ยวข้องเพียงเล็กน้อย แต่ความแตกต่างเพียงเล็กน้อยเหล่านั้นกลับสร้างอุปสรรคสำคัญในการประกอบโมเลกุลให้มีโครงสร้างสามมิติที่แม่นยำตามที่จำเป็นต่อการทำงานทางชีวภาพของมัน
งานวิจัยที่เพิ่งรายงานนี้แสดงให้เห็นว่าความท้าทายเหล่านั้นได้รับการแก้ไขอย่างไรโดยใช้ความก้าวหน้าในเคมีสังเคราะห์ โมฮัมหมัด โมวัสซากี ศาสตราจารย์ด้านเคมีแห่ง MIT และหนึ่งในผู้เขียนหลักของการศึกษา กล่าวว่าความพยายามนี้ทำให้เข้าใจได้ชัดเจนยิ่งขึ้นว่าการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเล็กน้อยสามารถเพิ่มความซับซ้อนในการสังเคราะห์ได้อย่างมาก นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการที่ช่วยให้พวกเขาสามารถควบคุมลำดับการเกิดพันธะเคมี ทำให้สามารถ สร้าง สารประกอบดังกล่าวได้หลังจากความพยายามที่ไม่ประสบความสำเร็จมานานหลายทศวรรษของชุมชนวิทยาศาสตร์
การทดสอบในห้องปฏิบัติการของอนุพันธ์เวอร์ติซิลลิน เอ แสดงให้เห็นถึงฤทธิ์ต้านเซลล์มะเร็งในมนุษย์ รวมถึงเซลล์มะเร็งสมองชนิดดิฟฟิวซ์มิดไลน์ไกลโอมา ซึ่งเป็นมะเร็งสมองในเด็กที่หายากและรุนแรง มะเร็งสมองชนิดดิฟฟิวซ์มิดไลน์ไกลโอมามีลักษณะเฉพาะคือมีทางเลือกในการรักษาน้อยและผลลัพธ์ไม่ดี ทำให้เป็นเป้าหมายของการวิจัยอย่างต่อเนื่อง ผลการวิจัยนี้ได้มาจากการใช้เซลล์มะเร็งของมนุษย์ที่เพาะเลี้ยง และเป็นผลการทดลองในระยะเริ่มต้น ไม่ใช่ข้อมูลทางคลินิก
งานวิจัยชิ้นนี้ร่วมดำเนินการโดย Movassaghi และ Jun Qi รองศาสตราจารย์ด้านการแพทย์ที่สังกัด สถาบันมะเร็ง Dana-Farber ศูนย์มะเร็งและโรคเลือดในเด็กบอสตัน และ โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด ผลการค้นพบของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ใน วารสาร Journal of the American Chemical Society ซึ่งเป็นหนึ่งในวารสารวิชาการชั้นนำด้านเคมี
ความท้าทายที่ยาวนานหลายทศวรรษในการสังเคราะห์สารประกอบจากเชื้อราได้รับการแก้ไขแล้ว
ในระดับโมเลกุล เวอร์ติซิลลิน เอ ประกอบด้วยสองส่วนที่เหมือนกันทุกประการ ซึ่งจะต้องหลอมรวมกันเพื่อสร้างไดเมอร์ที่มีการจัดเรียงตัวในเชิงพื้นที่ที่แม่นยำ การจัดเรียงตัวที่แม่นยำนี้เป็นความท้าทายหลักที่ขัดขวางการสังเคราะห์มานานหลายทศวรรษ นักวิจัยกล่าวว่า แม้แต่ความเบี่ยงเบนเล็กน้อยในทิศทางระหว่างการประกอบก็อาจรบกวนคุณสมบัติทางชีวภาพของสารประกอบได้ ทำให้การควบคุมโครงสร้างสามมิติอย่างเข้มงวดเป็นสิ่งจำเป็น
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ทีมวิจัยได้ออกแบบกระบวนการสังเคราะห์ 16 ขั้นตอนที่ควบคุมอย่างระมัดระวังว่าพันธะเคมีแต่ละพันธะเกิดขึ้นเมื่อใดและอย่างไร นักวิจัย ได้ปรับเปลี่ยนลำดับปฏิกิริยาการสร้างพันธะแบบดั้งเดิม และปกป้องบริเวณโมเลกุลที่เปราะบางชั่วคราวจากการแตกหักในช่วงขั้นตอนที่สำคัญ หมู่ฟังก์ชันบางหมู่ถูกปิดบังไว้โดยเจตนาจนกว่าโมเลกุลทั้งสองส่วนจะเชื่อมต่อกันอย่างสมบูรณ์ เพื่อให้แน่ใจว่าสารประกอบสุดท้ายมีโครงสร้างสามมิติที่ต้องการ
จังหวะเวลาของการเกิดปฏิกิริยาเคมีนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง
โมวัสสากีกล่าวว่างานวิจัยนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของจังหวะเวลาในการสังเคราะห์ทางเคมี โดยการเปลี่ยนลำดับขั้นตอนสำคัญ นักวิจัย สามารถนำโมเลกุลไปสู่โครงสร้างที่ถูกต้อง ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่ไม่เคยทำได้มาก่อน วิธีการนี้ยังช่วยให้สามารถสร้างอนุพันธ์ที่เกี่ยวข้องของเวอร์ติซิลลิน เอ ซึ่งสามารถนำมาใช้ศึกษาว่าการดัดแปลงทางเคมีเล็กน้อยส่งผลต่อกิจกรรมทางชีวภาพอย่างไร
เมื่อการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการประสบความสำเร็จแล้ว เวอร์ติซิลลิน เอ จึงสามารถผลิตได้ในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในวงกว้าง ฉีกล่าวว่า สารประกอบจากธรรมชาติมีบทบาทสำคัญในการค้นพบยามาโดยตลอด และการเข้าถึงเวอร์ติซิลลิน เอ ที่ผลิตขึ้นโดยวิธีการสังเคราะห์ทำให้สามารถศึกษาปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลกับเซลล์มะเร็งได้อย่างละเอียดมากขึ้น นักวิจัยวางแผนที่จะตรวจสอบคุณสมบัติของมันโดยใช้วิธีการแบบบูรณาการที่ครอบคลุมด้านเคมี ชีวเคมี ชีววิทยาของมะเร็ง และการวิจัยที่มุ่งเน้นผู้ป่วย โดยมีเป้าหมายเพื่อขยายความเข้าใจเกี่ยวกับบทบาทที่เป็นไปได้ของมันในวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับมะเร็ง
บทความเรื่อง "นักวิจัยจาก MIT สังเคราะห์เวอร์ติซิลลิน เอ ได้เป็นครั้งแรก" ปรากฏครั้งแรกใน Emirat Daily