मेना न्यूजवायर , वॉशिंग्टन : मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या शास्त्रज्ञांनी व्हर्टीसिलिन ए या जटिल बुरशीजन्य संयुगाचे यशस्वी संश्लेषण केले आहे, जे ५० वर्षांपूर्वी प्रथम ओळखले गेले होते आणि त्याच्या कर्करोगविरोधी गुणधर्मांसाठी दीर्घकाळ ओळखले जात होते. ही कामगिरी या संयुगाचे पहिले प्रयोगशाळेतील संश्लेषण आहे आणि सेंद्रिय रसायनशास्त्रातील दीर्घकाळापासून असलेल्या आव्हानाचे निराकरण करते ज्याचा शोध लागल्यापासून रेणूचा मर्यादित वैज्ञानिक अभ्यास होता.
१९६० च्या दशकाच्या सुरुवातीला व्हर्टीसिलिन ए हे बुरशीपासून वेगळे करण्यात आले होते आणि त्याच्या जैविक क्रियाकलापांमुळे, ज्यामध्ये कर्करोगाच्या पेशींच्या वाढीमध्ये व्यत्यय आणण्याची क्षमता समाविष्ट होती, लक्ष वेधून घेतले. या सुरुवातीच्या आश्वासनानंतरही, संशोधक त्याच्या अत्यंत गुंतागुंतीच्या आण्विक रचनेमुळे कृत्रिमरित्या संयुग पुनरुत्पादित करू शकले नाहीत. रचना संबंधित बुरशीजन्य संयुगांपेक्षा थोडीशी वेगळी आहे, तरीही त्या सूक्ष्म फरकांमुळे रेणूला त्याच्या जैविक कार्यासाठी आवश्यक असलेल्या अचूक त्रिमितीय व्यवस्थेसह एकत्रित करण्यात मोठे अडथळे निर्माण झाले.
नव्याने नोंदवलेले काम कृत्रिम रसायनशास्त्रातील प्रगतीचा वापर करून त्या आव्हानांवर कशी मात केली हे दाखवते. एमआयटीमधील रसायनशास्त्राचे प्राध्यापक आणि अभ्यासाचे एक वरिष्ठ लेखक मोहम्मद मोवासाघी म्हणाले की, या प्रयत्नामुळे लहान संरचनात्मक फरक कृत्रिम जटिलता कशी नाटकीयरित्या वाढवू शकतात याची स्पष्ट समज मिळाली. संशोधकांनी अशा पद्धती विकसित केल्या ज्या त्यांना रासायनिक बंध कोणत्या क्रमाने तयार होतात हे नियंत्रित करण्यास अनुमती देतात, ज्यामुळे वैज्ञानिक समुदायाच्या दशकांच्या अयशस्वी प्रयत्नांनंतर संयुगाचे बांधकाम शक्य झाले.
व्हर्टीसिलिन ए डेरिव्हेटिव्हच्या प्रयोगशाळेतील चाचणीत मानवी कर्करोगाच्या पेशींमध्ये, डिफ्यूज मिडलाइन ग्लिओमा, एक दुर्मिळ आणि आक्रमक बालरोग मेंदूचा कर्करोग याच्या विरोधात सक्रियता दिसून आली. डिफ्यूज मिडलाइन ग्लिओमा मर्यादित उपचार पर्याय आणि खराब परिणामांद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे, ज्यामुळे ते चालू संशोधनाचे केंद्रबिंदू बनते. हे निष्कर्ष कल्चर्ड मानवी कर्करोग पेशी वापरून मिळवले गेले आहेत आणि क्लिनिकल डेटाऐवजी प्रारंभिक टप्प्यातील प्रायोगिक परिणाम दर्शवितात.
हा अभ्यास मोवासाघी आणि दाना-फार्बर कॅन्सर इन्स्टिट्यूट , बोस्टन चिल्ड्रन्स कॅन्सर अँड ब्लड डिसऑर्डर्स सेंटर आणि हार्वर्ड मेडिकल स्कूलशी संलग्न असलेल्या औषधाचे सहयोगी प्राध्यापक जुन क्यूई यांनी सह-नेतृत्व केले. त्यांचे निष्कर्ष जर्नल ऑफ द अमेरिकन केमिकल सोसायटीमध्ये प्रकाशित झाले, जे रसायनशास्त्र क्षेत्रातील आघाडीच्या पीअर-रिव्ह्यूड जर्नल्सपैकी एक आहे.
बुरशीजन्य संयुग संश्लेषणातील दशकांपासूनचे आव्हान सोडवले
आण्विक पातळीवर, व्हर्टीसिलिन ए मध्ये दोन समान भाग असतात जे अचूक अवकाशीय संरचना असलेला डायमर तयार करण्यासाठी एकत्र जोडले पाहिजेत. हे अचूक संरेखन साध्य करणे हे दशकांपासून संश्लेषणाला रोखणारे केंद्रीय आव्हान होते. संशोधकांच्या मते, असेंब्ली दरम्यान अभिमुखतेतील किरकोळ विचलन देखील संयुगाच्या जैविक गुणधर्मांमध्ये व्यत्यय आणू शकतात, ज्यामुळे त्रिमितीय संरचनेवर कठोर नियंत्रण आवश्यक बनते.
यावर उपाय म्हणून, टीमने १६-चरणांची कृत्रिम प्रक्रिया तयार केली जी प्रत्येक रासायनिक बंध कधी आणि कसा तयार होतो हे काळजीपूर्वक नियंत्रित करत असे. संशोधकांनी बंध तयार करणाऱ्या प्रतिक्रियांचा पारंपारिक क्रम बदलला आणि गंभीर टप्प्यात नाजूक आण्विक प्रदेशांना तुटण्यापासून तात्पुरते संरक्षण दिले. रेणूचे दोन भाग यशस्वीरित्या जोडले जाईपर्यंत काही कार्यात्मक गटांना जाणूनबुजून लपवून ठेवण्यात आले, जेणेकरून अंतिम संयुग आवश्यक त्रिमितीय रचना स्वीकारेल याची खात्री होईल.
रासायनिक अभिक्रियांचा वेळ महत्त्वाचा ठरला.
मोवासाघी म्हणाले की या कामामुळे रासायनिक संश्लेषणातील वेळेचे महत्त्व अधोरेखित झाले. महत्त्वाच्या पायऱ्यांचा क्रम बदलून, संशोधक रेणूला त्याच्या योग्य संरचनेकडे नेण्यास सक्षम झाले, जो परिणाम पूर्वी साध्य झाला नव्हता. या दृष्टिकोनामुळे व्हर्टीसिलिन ए च्या संबंधित प्रकारांची निर्मिती देखील शक्य होते, ज्याचा वापर लहान रासायनिक बदल जैविक क्रियाकलापांवर कसा प्रभाव पाडतात याचा अभ्यास करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
प्रयोगशाळेतील संश्लेषण आता स्थापित झाल्यामुळे, व्हर्टीसिलिन ए व्यापक वैज्ञानिक तपासणीसाठी पुरेशा प्रमाणात तयार केले जाऊ शकते. क्यूई म्हणाले की नैसर्गिक संयुगांनी ऐतिहासिकदृष्ट्या औषधांच्या शोधात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावली आहे आणि कृत्रिमरित्या उत्पादित व्हर्टीसिलिन ए पर्यंत पोहोचल्याने रेणू कर्करोगाच्या पेशींशी कसा संवाद साधतो याचा अधिक तपशीलवार अभ्यास करण्यास मदत होते. संशोधकांनी रसायनशास्त्र, रासायनिक जीवशास्त्र, कर्करोग जीवशास्त्र आणि रुग्ण-केंद्रित संशोधन यासारख्या एकात्मिक दृष्टिकोनांचा वापर करून त्याचे गुणधर्म तपासण्याची योजना आखली आहे, ज्याचा उद्देश कर्करोग विज्ञानातील त्याच्या संभाव्य भूमिकेची समज वाढवणे आहे.
एमआयटी संशोधकांनी प्रथमच संश्लेषित केलेले व्हर्टीसिलिन ए ही पोस्ट प्रथम लुसेल मीडियावर दिसली.