MENA Newswire , WASHINGTON : Para ilmuwan di Massachusetts Institute of Technology telah berhasil mensintesis verticillin A, senyawa jamur kompleks yang pertama kali diidentifikasi lebih dari 50 tahun yang lalu dan telah lama dikenal karena sifat antikankernya. Pencapaian ini menandai sintesis laboratorium pertama dari senyawa tersebut dan menyelesaikan tantangan lama dalam kimia organik yang telah membatasi studi ilmiah tentang molekul tersebut sejak penemuannya.
Verticillin A awalnya diisolasi dari jamur pada awal tahun 1960-an dan menarik perhatian karena aktivitas biologisnya, termasuk kemampuannya untuk menghambat pertumbuhan sel kanker. Terlepas dari potensi awal ini, para peneliti tidak dapat mereproduksi senyawa tersebut secara sintetis karena arsitektur molekulnya yang sangat rumit. Strukturnya hanya sedikit berbeda dari senyawa jamur terkait, namun perbedaan halus tersebut menciptakan hambatan besar untuk menyusun molekul dengan susunan tiga dimensi yang tepat yang dibutuhkan untuk fungsi biologisnya.
Penelitian yang baru dilaporkan ini menunjukkan bagaimana tantangan-tantangan tersebut diatasi dengan menggunakan kemajuan dalam kimia sintetik. Mohammad Movassaghi, seorang profesor kimia di MIT dan salah satu penulis senior studi tersebut, mengatakan bahwa upaya ini memberikan pemahaman yang lebih jelas tentang bagaimana variasi struktural kecil dapat secara dramatis meningkatkan kompleksitas sintetik. Para peneliti mengembangkan metode yang memungkinkan mereka untuk mengontrol urutan pembentukan ikatan kimia, sehingga memungkinkan pembuatan senyawa tersebut setelah puluhan tahun upaya yang tidak berhasil oleh komunitas ilmiah.
Pengujian laboratorium terhadap turunan verticillin A menunjukkan aktivitas pada sel kanker manusia, termasuk terhadap glioma garis tengah difus, kanker otak pediatrik yang langka dan agresif. Glioma garis tengah difus ditandai dengan pilihan pengobatan yang terbatas dan hasil yang buruk, sehingga menjadi fokus penelitian yang berkelanjutan. Temuan ini diperoleh menggunakan sel kanker manusia yang dikultur dan mewakili hasil eksperimental tahap awal, bukan data klinis.
Penelitian ini dipimpin bersama oleh Movassaghi dan Jun Qi, seorang profesor kedokteran yang berafiliasi dengan Dana-Farber Cancer Institute , Boston Children's Cancer and Blood Disorders Center , dan Harvard Medical School . Temuan mereka dipublikasikan di Journal of the American Chemical Society , salah satu jurnal terkemuka yang ditinjau oleh rekan sejawat di bidang kimia.
Tantangan selama puluhan tahun dalam sintesis senyawa jamur berhasil dipecahkan.
Pada tingkat molekuler, verticillin A terdiri dari dua bagian identik yang harus disatukan untuk membentuk dimer dengan konfigurasi spasial yang tepat. Mencapai keselarasan yang tepat ini merupakan tantangan utama yang telah menghambat sintesis selama beberapa dekade. Menurut para peneliti, bahkan penyimpangan kecil dalam orientasi selama perakitan dapat mengganggu sifat biologis senyawa tersebut, sehingga kontrol ketat terhadap struktur tiga dimensi sangat penting.
Untuk mengatasi hal ini, tim tersebut merancang proses sintesis 16 langkah yang dengan cermat mengontrol kapan dan bagaimana setiap ikatan kimia terbentuk. Para peneliti mengubah urutan reaksi pembentukan ikatan tradisional dan melindungi sementara bagian molekul yang rapuh agar tidak pecah selama tahap-tahap kritis. Gugus fungsional tertentu sengaja dibiarkan tertutup hingga setelah kedua bagian molekul berhasil digabungkan, memastikan senyawa akhir mengadopsi struktur tiga dimensi yang dibutuhkan.
Penentuan waktu reaksi kimia terbukti sangat penting.
Movassaghi mengatakan bahwa penelitian ini menyoroti pentingnya pengaturan waktu dalam sintesis kimia. Dengan mengubah urutan langkah-langkah kunci, para peneliti mampu mengarahkan molekul ke konfigurasi yang benar, suatu hasil yang belum pernah dicapai sebelumnya. Pendekatan ini juga memungkinkan terciptanya varian verticillin A yang terkait, yang dapat digunakan untuk mempelajari bagaimana modifikasi kimia kecil memengaruhi aktivitas biologis.
Dengan sintesis laboratorium yang kini telah mapan, verticillin A dapat diproduksi dalam jumlah yang cukup untuk penyelidikan ilmiah yang lebih luas. Qi mengatakan bahwa senyawa alami secara historis telah memainkan peran penting dalam penemuan obat, dan akses ke verticillin A yang diproduksi secara sintetis memungkinkan studi yang lebih rinci tentang bagaimana molekul tersebut berinteraksi dengan sel kanker. Para peneliti berencana untuk memeriksa sifat-sifatnya menggunakan pendekatan terintegrasi yang mencakup kimia, biologi kimia, biologi kanker, dan penelitian yang berfokus pada pasien, dengan tujuan untuk memperluas pemahaman tentang potensi perannya dalam ilmu kanker.
Artikel berjudul "Verticillin A disintesis untuk pertama kalinya oleh peneliti MIT" pertama kali muncul di Arabian Observer .