Un groupe de scientifiques de Moscou a découvert et expliqué le mécanisme d'activité d'une nouvelle molécule anticancéreuse, le diphénylisoxazole. Cette molécule s'est avérée efficace contre les cellules cancéreuses humaines. La recherche, publié dans la revue Lettres de chimie bioorganique et médicinale , permet de produire un médicament de traitement du cancer abordable.

Chaque cellule de notre corps a un cytosquelette, un système de microtubules et de filaments qui soutiennent la forme rigide de la cellule. Les microtubules sont formés par la protéine tubuline et jouent un rôle clé dans la division des cellules saines et tumorales. Par conséquent, les microtubules sont une cible pour les antimitotiques, des médicaments anticancéreux qui inhibent la croissance tumorale en perturbant la polymérisation de la tubuline. Parce que la prolifération illimitée des cellules cancéreuses est ce qui rend la maladie si dangereuse, de nombreux médicaments visent à inhiber ce processus.

La molécule de tubuline possède quatre sites de liaison (sites où elle peut interagir avec un médicament), à savoir la colchicine, taxane/épothilone, sites de liaison du laulimalide et du vinca alcaloïde. Plusieurs substances sont connues pour se lier à la tubuline au site de la colchicine et finalement perturber la polymérisation de la tubuline, et tous contiennent un cycle triméthoxyphényle.

A l'aide de simulations informatiques, les chercheurs de Moscou ont déterminé quels composés, y compris ceux sans cycle triméthoxyphényle, étaient capables de se lier à la tubuline, et ont pu prédire l'efficacité d'une nouvelle substance pour de telles études :le diphénylisoxazole. Cette molécule est unique en ce qu'elle est facilement synthétisée à l'aide de composés disponibles - benzaldéhydes, acétophénones, et les aryl nitrométhanes.

La simulation a également montré pour la première fois que la molécule d'une substance n'a pas besoin d'avoir un cycle triméthoxyphényle pour se lier à la tubuline au site de la colchicine. Tous les inhibiteurs de polymérisation de la tubuline précédemment connus interagissant avec le site de la colchicine avaient un substituant triméthoxyphényle dans leur structure, mais cet élément est absent dans le diphénylisoxazole. Cela signifie qu'il existe une classe structurelle encore inexplorée de composés ayant une activité antimitotique qui peut être utilisée pour créer des médicaments anticancéreux dotés de nouvelles propriétés.

Il a été montré plus tard que le diphénylisoxazole inhibe la polymérisation de la tubuline dans les embryons d'oursins, dont la division cellulaire rapide ressemble à celle du cancer, ce qui en fait un sujet fréquent de telles études. L'ajout de diphénylisoxazole à un récipient contenant des œufs d'oursins fécondés a inhibé la reproduction cellulaire et provoqué la rotation de l'embryon au lieu de nager vers l'avant. Cette observation indique que la substance a affecté les microtubules des cellules. Des expériences ultérieures ont prouvé l'efficacité de la molécule non seulement sur des embryons d'oursins mais aussi sur des cellules cancéreuses humaines.

Les scientifiques ont souligné que non seulement les résultats de la recherche mais aussi sa méthodologie ont de la valeur.

Selon le professeur de l'Université HSE Igor Svitanko, l'un des auteurs de l'étude, « Des travaux antérieurs de ces chercheurs sur la synthèse de médicaments contre la leucémie et la polyarthrite rhumatoïde, ainsi que sur d'autres médicaments anticancéreux, a montré l'importance de cette séquence dans la conception de l'expérience scientifique en simulant d'abord la structure de la matière avec les propriétés souhaitées, et seulement ensuite synthétiser et tester son activité biologique. Poser la question de cette manière ne donne qu'une importance secondaire à la synthèse organique et exige qu'elle emprunte le chemin le plus simple possible vers la structure prédite. Cela permet de réduire considérablement le coût de recherche et d'introduction de nouveaux médicaments, " il a dit.

Le professeur Svitanko a également déclaré que la modélisation informatique permet à de jeunes chercheurs sans années d'expérience et d'intuition en matière de synthèse de participer à des études aussi complexes. L'Université HSE a proposé de créer un nouveau laboratoire de modélisation informatique qui synthétiserait de nouveaux médicaments et d'autres substances à l'aide de structures prédites par ordinateur.