Pesquisadores da UBC Okanagan descobriram o processo que as plantas usam para criar mitrafilina, um composto natural raro que atraiu a atenção por suas possíveis propriedades no combate ao câncer.
A mitrafilina pertence a uma classe única de produtos químicos vegetais conhecidos como alcalóides espirooxindol. Estas moléculas são reconhecidas pelas suas estruturas em anel torcido incomuns e pelos seus poderosos efeitos biológicos, incluindo atividade anti-inflamatória e antitumoral.
Embora os cientistas tenham estudado estes compostos durante anos, os passos moleculares exatos que as plantas utilizam para produzi-los permaneciam desconhecidos.
Descoberta inovadora em química vegetal
Esse mistério começou a ser desvendado em 2023, quando a equipe do Dr. Thu-Thuy Dang da Faculdade de Ciências Irving K. Barber da UBC Okanagan identificou a primeira enzima vegetal conhecida capaz de torcer uma molécula no formato espiro distinto.
Com base nessa descoberta anterior, o estudante de doutorado Tuan-Anh Nguyen liderou uma nova pesquisa que descobriu duas enzimas críticas envolvidas na produção de mitrafilina. Uma enzima organiza a molécula na estrutura tridimensional correta, enquanto a segunda a transforma na própria 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.”
Por que a mitrafilina é tão valiosa
Muitos compostos naturais promissores são encontrados apenas em pequenas quantidades dentro das plantas, tornando-os difíceis e caros de recriar em laboratórios. A mitrafilina é uma dessas substâncias raras. Existe apenas em pequenas quantidades em árvores tropicais como Mitragyna (kratom) e Uncaria (unha de gato), ambos membros da família do café.
Agora que os investigadores identificaram as enzimas responsáveis pela formação e montagem da mitrafilina, têm um caminho mais claro para a produção do composto e das moléculas relacionadas de formas mais sustentáveis.
“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.”
Nguyen também refletiu sobre a experiência de contribuir para o avanço.
“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.”
A colaboração internacional alimenta a pesquisa
O projeto foi organizado pelos Drs. Laboratório de Dang na UBC Okanagan e laboratório do Dr. Dang na UBC Okanagan. Grupo de pesquisa de Satya Nadakuduti na Universidade da Flórida.
O financiamento para o trabalho veio do programa Alliance International Collaboration do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá, da Fundação Canadense para Inovação e do Programa Acadêmico Michael Smith Health Research BC. Apoio adicional foi fornecido pelo 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 o Dr. “Nossos próximos passos se concentrarão na adaptação de suas ferramentas moleculares para criar uma gama mais ampla de compostos terapêuticos”.
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