Des scientifiques de l'Université Waseda ont réussi à développer une méthode pour une synthèse totale de la cotylenine A, un régulateur de croissance des plantes qui a attiré une attention considérable de la communauté scientifique en raison de sa bioactivité prometteuse en tant qu'agent anticancéreux. Cette méthode a été rapportée dans le Journal de l'American Chemical Society le 16 mars, 2020.

"Notre méthode sera en mesure de fournir un approvisionnement régulier en cotylénine A, qui pourrait éventuellement conduire au développement d'un médicament anticancéreux efficace, " dit Masahisa Nakada, professeur de chimie synthétique à l'université Waseda de Tokyo, Japon et auteur correspondant de cette étude.

Nakada pense qu'il s'agit de la première synthèse totale de cotylénine A au monde à être rapportée.

Des études biologiques antérieures ont révélé que la cotylénine A combinée dans le traitement peut programmer la mort cellulaire pour un large éventail de lignées cellulaires cancéreuses humaines et supprimer la croissance tumorale. En outre, la cotylénine A s'est avérée induire la différenciation des cellules de leucémie myéloïde lorsqu'elle est combinée avec un médicament pharmaceutique spécifique.

Malgré son potentiel, produire de la cotylénine A à partir de ressources naturelles n'est pas possible car le champignon qui produit la cotylénine A perd toute sa capacité à proliférer lors de la conservation, ce qui créerait une pénurie d'approvisionnement. Aussi, la cotylénine A a une structure complexe où deux cycles carbocycliques à cinq chaînons sont fusionnés avec un formidable cycle carbocyclique à huit chaînons avec une structure unique, sucre à base de glucose attaché. La synthèse chimique d'un cycle carbocyclique à huit chaînons est connue pour être difficile, et parce que le système de noyau carbocyclique comprend un certain nombre de groupes fonctionnels tels que des fragments, ces caractéristiques ont rendu difficile pour les scientifiques du domaine de synthétiser artificiellement la cotylénine A.

"Ce que nous avons fait dans notre méthode était de séparer la structure de la cotylénine A en trois fragments, " explique Nakada. " Chaque fragment a ensuite été préparé avec des composés chimiques disponibles dans le commerce en utilisant différentes réactions, comme une cyclopropanation intramoléculaire asymétrique catalytique (CAIMCP) que nous avons développée. Après, nous avons réassemblé les deux fragments à l'aide d'une réaction de couplage, suivi d'une cyclisation du cycle carbocyclique à huit chaînons qui a été médiée par l'élément chimique palladium et d'un couplage avec le fragment de sucre qui a été catalysé par l'élément chimique rhodium. "La synthèse totale a pris environ 25 étapes, et notre produit synthétisé est identique à ceux de la cotylénine A naturelle."

Nakada dit que son équipe a maintenant réussi à réaliser cette synthèse en seulement 20 étapes, et en réduisant encore le nombre d'étapes, produire une quantité adéquate de cotylénine A deviendra possible. Il espère que la méthode qu'ils ont développée contribuera à d'autres études biologiques de la cotylénine A et à la découverte d'un médicament anticancéreux qui présente une activité anticancéreuse plus forte et ne provoque aucun effet secondaire en modifiant la cotylénine A, ainsi qu'à l'application d'une synthèse artificielle totale de divers composés à l'avenir.