Los alcaloides, compuestos orgánicos producidos por plantas o microorganismos, se utilizan desde hace mucho tiempo en medicina. Estudios recientes han demostrado que modificaciones menores en la estructura química de ciertos alcaloides pueden aumentar sus efectos terapéuticos.
Las versiones naturales de los alcaloides se utilizan para combatir los tumores y la inflamación, y pueden ayudar a modular el sistema inmunológico.
La fluorovinblastina, por ejemplo, resulta de la adición de flúor a la estructura química de la vinblastina, un alcaloide natural producido por 'Catharanthus roseus'. Investigadores estadounidenses han demostrado que la actividad antitumoral de fluorovinblastina es 30 veces más potente que la del compuesto natural.
"Cuando comparamos la estructura de la vinblastina y de los alcaloides de 'U. guianensis', encontramos vías biosintéticas muy similares. Una de las modificaciones que hicimos fue por lo tanto similar: sustituimos un átomo de flúor por un hidrógeno en el anillo aromático, una pequeña parte de la estructura de la molécula", explica Adriana Aparecida Lopes, primera autora del artículo, que se ha publicado en la revista 'Scientific Reports'.
El resultado de esta pequeña modificación fue un nuevo alcaloide llamado 6-fluoro-isomitrafilina, que tiene tres hidrógenos aromáticos y un flúor en lugar de los cuatro hidrógenos aromáticos del alcaloide natural. Los investigadores también produjeron un análogo llamado 7-metil-isomitrafilina al sustituir un grupo metilo por un hidrógeno aromático.
Los investigadores hicieron modificaciones a los alcaloides utilizando las vías metabólicas propias de 'U. guianensis'. En el laboratorio se cultivaron plántulas (plantas jóvenes) de no más de 15 centímetros de altura, que fueron alimentadas con agua y nutrientes. A este medio líquido se le agregaron precursores de los alcaloides naturales con pequeñas modificaciones en sus estructuras.
Las plantas fueron cultivadas durante 30 días y luego extraídas. Los extractos fueron sometidos a diferentes tipos de cromatografía líquida y espectrometría de masas para identificar las sustancias presentes en el extracto en base a sus correspondientes iones. Tras esta caracterización, se utilizaron procesos químicos (cromatográficos) para aislar los análogos alcaloides.
Los dos nuevos análogos alcaloides modificados con flúor y grupos metilos fueron analizados por espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) para confirmar su estructura química. Usando este método, se obtuvieron aproximadamente de uno a dos miligramos de los nuevos alcaloides. Los próximos pasos consistirán en aumentar la producción. Para ello, será necesario silenciar la producción de alcaloides naturales por parte de la planta, ya que los investigadores quieren que la planta produzca solo la versión fluorada en su laboratorio, que en teoría tendrá mayor actividad antitumoral.
