Pesquisadores da Universidade da Colúmbia Britânica, em Okanagan, descobriram como as plantas produzem mitrafilina, uma substância natural rara que atraiu a atenção por seu papel potencial no combate ao câncer.
A mitrafilina faz parte de uma pequena e incomum família de fitoquímicos chamados alcalóides espiroxindol. Essas moléculas têm um formato único de anel torcido, o que ajuda a proporcionar-lhes efeitos biológicos potentes, incluindo atividade antitumoral e antiinflamatória.
Os cientistas sabem há anos que estes compostos são valiosos, mas pouco se sabia sobre como as plantas realmente os montam a nível molecular.
Resolvendo mistérios biológicos de longa data
A pesquisa progrediu em 2023, quando uma equipe liderada por Thu-Thuy Dang, Ph.D., da Owen K. Barber School of Science da UBC Okanagan, descobriu a primeira enzima vegetal conhecida capaz de produzir a forma helicoidal característica encontrada nessas moléculas.
Com base nesta descoberta, o estudante de doutoramento Tuan-Anh Nguyen liderou um novo trabalho que identificou duas enzimas-chave envolvidas na produção de mitrafilina – uma enzima que organiza a molécula na sua estrutura tridimensional correta e outra que torce a molécula na sua forma final.
“É como encontrar o elo perdido em uma linha de montagem”, disse o Dr. Dang, presidente de pesquisa em biotecnologia de produtos naturais do chanceler 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 o processo.”
Por que a mitrafilina é tão difícil de obter?
Muitos compostos naturais promissores estão presentes nas plantas apenas em quantidades mínimas, tornando-os caros ou impraticáveis para produzir usando métodos laboratoriais tradicionais. A mitrafilina é um exemplo típico. Ocorre apenas em pequenas quantidades em árvores tropicais como Mitragyna (Mitragyna) e Uncaria (unha de gato), ambas pertencentes à família do café.
Ao identificar as enzimas que constroem e moldam a mitrafilina, os cientistas têm agora um guia claro para reconstruir este processo de uma forma mais sustentável e escalável.
Rumo à produção farmacêutica verde
“Com esta descoberta, temos uma abordagem de química verde para obter compostos com grande valor medicinal”, disse Nguyen. “Isso é resultado do ambiente de pesquisa na UBC Okanagan, onde estudantes e professores trabalham em estreita colaboração para resolver problemas de impacto global.”
Nguyen também enfatizou o impacto pessoal deste trabalho. “É ótimo fazer parte da equipe que descobriu a enzima por trás do composto espiroindol”, disse ele. “A orientação e o apoio da UBC Okanagan tornaram isso possível e estou animado para continuar a crescer como pesquisador no Canadá.”
Cooperação global e direções futuras
Este projeto é uma colaboração entre o laboratório do Dr. Dang e a equipe de Abc Okanagan e Dr. Satya Nadakuduti da Universidade da Flórida.
O financiamento vem de múltiplas fontes, incluindo o Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Programa de Parcerias Internacionais da Aliança do Canadá, a Fundação Canadense para Inovação e o Programa Michael Smith Health Research BC Scholars. Apoio adicional é fornecido pelo Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura do Departamento de Agricultura dos EUA.
“Estamos orgulhosos desta descoberta na UBC Okanagan. As plantas são excelentes químicos naturais”, disse o Dr. Dang. “Nossos próximos passos se concentrarão na adaptação de suas ferramentas moleculares para criar uma gama mais ampla de compostos terapêuticos”.
