Os pesquisadores da UBC Okanagan descobriram o processo que as plantas usam para produzir mitrafilina, um composto natural raro que atraiu a atenção por suas potenciais propriedades de combate ao câncer.
A mitrafilina pertence a uma classe única de produtos químicos vegetais conhecidos como alcalóides espirooxindol. Estas moléculas são reconhecidas pela sua estrutura de anel curvo incomum e pelos seus potentes efeitos biológicos, incluindo atividade anti-inflamatória e antitumoral.
Embora os cientistas tenham estudado esses compostos durante anos, as etapas moleculares exatas que as plantas usam para produzi-los eram desconhecidas.
Descoberta revolucionária em química vegetal
Esse mistério começou a ser desvendado em 2023, quando a equipe do Dr. Thu-Thui Dang da Faculdade de Ciências Irving K. Barber da UBC Okanagan identificou a primeira enzima vegetal conhecida capaz de torcer uma molécula em uma forma espiro distinta.
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 converte em mitrafilina.
“É semelhante a encontrar os elos perdidos em uma linha de montagem”, disse o Dr. Dang, presidente de pesquisa em biotecnologia de produtos naturais do diretor da UBC Okanagan. “Isto responde a uma questão de longa data sobre como a natureza produz estas moléculas complexas e dá-nos uma nova forma de replicar esse processo.”
Por que a mitrafilina é tão valiosa?
Muitos compostos naturais promissores são encontrados apenas em pequenas quantidades no interior das plantas, tornando-os difíceis e caros de recriar em laboratório. A mitrafilina é uma dessas substâncias raras. Existe apenas em pequenas quantidades em plantas tropicais como Mitragina (kratom) e Ancaria (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 claro para produzir o composto e as moléculas relacionadas de uma forma mais sustentável.
“Com esta descoberta, temos uma abordagem de química verde para aceder a compostos com grande valor farmacêutico”, disse Nguyen. “Este é o resultado do ambiente de pesquisa na 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 Breakthrough.
“Foi incrível fazer parte da equipe que descobriu as enzimas por trás dos compostos espirooxindol”, acrescentou Nguyen. “A orientação e o apoio da UBC Okanagan tornaram isso possível e estou animado para crescer como pesquisador aqui no Canadá.”
A cooperação internacional alimenta a investigação
O projeto Laboratório do Dr. Dang na UBC Okanagan e o laboratório do Dr. Equipe de pesquisa de Satya Nadakuduti na Universidade da Flórida.
O financiamento para o trabalho veio do Programa de Colaboração Internacional da Aliança do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá, da Fundação Canadense para Inovação e do Programa Michael Smith Health Research BC Scholars. Apoio adicional foi fornecido pelo Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.
“Estamos orgulhosos desta descoberta da UBC Okanagan. As plantas são excelentes químicos naturais”, disse o Dr. Dang. “Nossos próximos passos se concentrarão na adaptação de suas ferramentas moleculares para desenvolver uma gama mais ampla de compostos terapêuticos”.
