Pesquisadores no Brasil prepararam formas modificadas dos alcalóides produzidos pela Uncaria guianensis , uma trepadeira lenhosa nativa da Floresta Amazônica.

U. guianensis é uma planta medicinal comumente conhecida como unha de gato. As versões naturais dos alcalóides são amplamente utilizadas para combater tumores e inflamações, e podem ajudar a modular o sistema imunológico. Os cientistas procuraram desenvolver produtos químicos terapeuticamente mais potentes.

O estudo foi financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP e conduzido por pesquisadores vinculados à Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP) e à Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), ambos no Estado de São Paulo. Os resultados são publicados em Relatórios Científicos .

Alcalóides, que são compostos orgânicos produzidos por plantas ou microrganismos, têm sido usados ​​há muito tempo na medicina. Um exemplo é a morfina, que é extraído da papoula do ópio ( Papaver somniferum )

Estudos recentes mostraram que pequenas modificações na estrutura química de certos alcalóides podem aumentar seus efeitos terapêuticos. Fluorovinblastina, por exemplo, resulta da adição de flúor à estrutura química da vimblastina, um alcalóide natural produzido pela pervinca rosada ( Catharanthus roseus )

Pesquisadores norte-americanos demonstraram que a atividade antitumoral da fluorovinblastina é 30 vezes mais potente do que a do composto natural.

“Quando comparamos a estrutura da vimblastina e dos alcalóides da U. guianensis , encontramos vias biossintéticas altamente semelhantes. Uma das modificações que fizemos foi, portanto, semelhante:substituímos um átomo de flúor por um hidrogênio no anel aromático [uma pequena parte da estrutura da molécula], “disse Adriana Aparecida Lopes, professora da Unidade de Biotecnologia da UNAERP e primeira autora do artigo.

O resultado desta pequena modificação foi um novo alcalóide chamado 6-fluoro-isomitrafilina, que tem três hidrogênios aromáticos e um flúor em vez dos quatro hidrogênios aromáticos do alcalóide natural. Os pesquisadores também produziram um análogo chamado 7-metil-isomitraphyilina, substituindo um grupo metil por um hidrogênio aromático.

A pesquisa foi apoiada pela FAPESP por meio de Bolsa Jovem Investigador e bolsa regular de pesquisa do Programa São Paulo Pesquisadores em Colaboração Internacional.

Um projeto em continuidade à pesquisa acaba de ser selecionado em uma chamada de propostas lançada em conjunto pela FAPESP; o Conselho Nacional das Agências de Financiamento do Estado (CONFAP); o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq, uma agência do governo brasileiro); e o Conselho Europeu de Pesquisa (ERC).

O novo projeto será conduzido em colaboração com Sarah O; Connor, Diretor do Instituto Max Planck de Ecologia Química na Alemanha.

Plantas de laboratório

As modificações foram feitas aos alcalóides usando U. guianensis suas próprias vias metabólicas. Plântulas (plantas jovens) com não mais de 15 cm de altura foram cultivadas em laboratório e foram alimentadas com água e nutrientes. Precursores dos alcalóides naturais com pequenas modificações em suas estruturas foram adicionados a este meio líquido.

"Este protocolo é chamado de biossíntese direcionada ao precursor, "Explicou Lopes." A síntese é feita pela fábrica. Eu forneço um intermediário de chave análogo [precursor], que é capturado e inserido em sua rota metabólica, formando um novo alcalóide. Isso é 'química verde, "totalmente livre de solventes ou reagentes, e usa um sistema de plântulas in vitro. "

As plantas foram cultivadas por 30 dias e depois extraídas. Os extratos foram submetidos a diferentes tipos de cromatografia líquida e espectrometria de massa para identificação das substâncias presentes no extrato com base em seus íons correspondentes. Seguindo esta caracterização, Processos químicos (cromatográficos) foram usados ​​para isolar os análogos alcalóides.

Os dois novos análogos de alcalóides modificados com grupos de flúor e metila foram analisados ​​por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) para confirmar sua estrutura química.

Usando este método, aproximadamente um a dois miligramas dos novos alcalóides foram obtidos. As próximas etapas implicarão no aumento da produção. Para fazer isso, será necessário silenciar a produção dos alcalóides naturais pela planta, já que os pesquisadores querem que a planta produza apenas a versão fluorada em seu laboratório.

"Teremos que silenciar a enzima TDC, que está presente no metabolismo da planta e converte o aminoácido triptofano em triptamina. A planta deixará de produzir triptamina natural e passará a produzir apenas a versão modificada, "Disse Lopes.

A equipe espera a eficácia terapêutica dos novos compostos obtidos a partir de U. guianensis usando biossíntese dirigida por precursores para ser mais potente do que aqueles produzidos naturalmente pela planta.