Pesquisadores da UBC Okanagan descobriram como as plantas produzem mitrofilina, uma substância natural rara que atraiu a atenção por seu papel potencial no combate ao câncer.
A mitrofilina faz parte de uma pequena e incomum família de produtos químicos vegetais conhecidos como alcalóides espirooxindol. Essas moléculas são definidas por seu formato característico de anel torcido, o que ajuda a proporcionar-lhes efeitos biológicos poderosos, incluindo atividade antitumoral e antiinflamatória.
Durante anos, os cientistas sabiam que estes compostos eram valiosos, mas pouco entendiam como as plantas realmente os colhiam a nível molecular.
Resolvendo um mistério biológico de longa data
Um avanço ocorreu em 2023, quando uma equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Thu-Tui Dang, da Faculdade de Ciências Irving K. Barber da UBC Okanagan, identificou a primeira enzima vegetal conhecida capaz de criar o formato de espiral característico encontrado nessas moléculas.
Com base nesta descoberta, o pesquisador de pós-doutorado Tuan-Anh Nguyen liderou um novo trabalho para identificar duas enzimas-chave envolvidas na produção da mitrofilina – uma enzima que organiza a molécula na estrutura tridimensional correta e outra que a converte em sua forma final.
“É como encontrar os elos que faltam em uma linha de montagem”, diz o Dr. Dang, chefe da Cátedra de Pesquisa de Biotecnologia de Produtos Naturais da UBC Okanagan. “Isto responde a uma questão de longa data sobre como a natureza cria estas moléculas complexas e dá-nos uma nova forma de replicar o processo.”
Por que a mitrofilina é tão difícil de conseguir
Muitos compostos naturais promissores existem apenas em quantidades extremamente pequenas nas plantas, tornando-os caros ou impraticáveis de serem obtidos por métodos laboratoriais tradicionais. A mitrofilina é um exemplo notável. Ocorre apenas em pequenas quantidades em árvores tropicais como Mitragyna (kratom) e Uncaria (unha de gato), ambas pertencentes à família do café.
Ao identificar as enzimas que concebem e moldam a mitrofilina, os cientistas têm agora um guia claro para replicar o processo de formas mais sustentáveis e escaláveis.
Rumo a uma produção mais ecológica de medicamentos
“Com esta descoberta, temos uma abordagem de química verde para aceder a compostos com enorme valor farmacêutico”, diz Nguyen. “Este é o resultado do ambiente de pesquisa da UBC Okanagan, onde estudantes e professores trabalham em estreita colaboração para resolver problemas de alcance global.”
Nguyen também enfatizou o impacto pessoal do trabalho. “Fazer parte da equipe que descobriu as enzimas subjacentes aos compostos espirooxindol foi incrível”, diz ele. “A orientação e o apoio da UBC Okanagan tornaram isso possível e estou animado para continuar crescendo como pesquisador aqui no Canadá.”
Cooperação global e direções futuras
O projeto foi um esforço colaborativo entre o laboratório do Dr. Dang e a equipe Abc Okanagan e o Dr. Satya Nadakuduthi da Universidade da Flórida.
O financiamento veio de várias fontes, incluindo o Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Programa de Cooperação Internacional da Aliança do Canadá, a Fundação Canadense para Inovação e o Programa de Pesquisa em Saúde Michael Smith da América Britânica. Apoio adicional foi fornecido pelo Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura do Departamento de Agricultura dos EUA.
“Estamos orgulhosos desta descoberta da UBC Okanagan. As plantas são químicos naturais fantásticos”, diz o Dr. “Nossos próximos passos se concentrarão na adaptação de suas ferramentas moleculares para gerar uma gama mais ampla de compostos terapêuticos”.
