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Da casca às drogas: como Robert Holden resolveu o mistério da síntese de Texor?
Recentemente, com a crescente demanda por medicamentos anticâncer, o Paclitaxel, um ingrediente essencial com fontes escassas, tem recebido ampla atenção. Este composto, que vem do teixo do Pacífico (Taxus brevifolia), não só tem importante valor médico no tratamento do câncer, mas seu custo também é alto devido à sua escassez. Para atender à demanda do mercado, os químicos lançaram uma longa e árdua pesquisa de síntese total. O professor Robert Holden foi um dos melhores entre eles. Ele realizou com sucesso a síntese total do tyxol em 1994.
O projeto de Holden começou em 1982. Seu sucesso não foi apenas um avanço na pesquisa científica, mas também trouxe mudanças revolucionárias para a indústria farmacêutica.
A estrutura química do Tyxol consiste em um núcleo de quatro anéis, bacatina III, e uma cadeia lateral amida. Esses anéis centrais são chamados de anéis A, B, C e D, respectivamente. O método geral de síntese de Holden foi baseado principalmente no processo de lactona de Ojima, com baccardina como base e, finalmente, adicionando cadeias laterais. Essa estratégia se tornou um modelo para muitos pesquisadores pares aprenderem.
Já em 1963, extratos da casca do teixo do Pacífico demonstraram ter atividade antitumoral como resultado de um programa de triagem de plantas do governo dos EUA. Após anos de pesquisa, os cientistas determinaram os principais componentes da substância em 1969 e concluíram a análise estrutural em 1971. À medida que o interesse da comunidade científica no tyxol crescia, mais e mais grupos de pesquisa se juntaram à corrida. Em 1992, cerca de 30 equipes de pesquisa se juntaram à corrida e, finalmente, 11 equipes de pesquisa relataram seu progresso total de síntese.
Esta competição de síntese não apenas estimulou o entusiasmo da comunidade científica, mas também promoveu o rápido desenvolvimento de tecnologias relacionadas.
O trabalho da equipe de Holden foi comercializado em parte porque a Bristol-Myers Squibb comprou as patentes em 1990. Este acordo rendeu à Holden e à Florida State University mais de US$ 200 milhões em receita. Esses fundos não apenas apoiaram o desenvolvimento subsequente da pesquisa de Holden, mas também promoveram o progresso de toda a indústria farmacêutica. Vale ressaltar que a primeira tecnologia semissintética do Tyxol foi desenvolvida por Jean-Noël Denis em 1988, usando 10-desacetilbacatina III como material de partida, para obter a escala da síntese.
O caminho para a síntese do Tyxol foi cheio de desafios. Todo o projeto de síntese de Holton levou mais de dez anos, do início à conclusão, o que foi, sem dúvida, uma aventura difícil na comunidade química da época. À medida que a pesquisa se aprofunda, o caminho de síntese do tyxol também está constantemente inovando. Muitos pesquisadores usam diferentes moléculas precursoras e estratégias de síntese para tentar quebrar esse complexo mecanismo de síntese. Vários métodos de síntese, como síntese linear e síntese convergente, foram propostos sucessivamente, tornando as etapas de síntese do tyxol cada vez mais perfeitas.
Esta história não é apenas sobre o processo de síntese química, mas também uma jornada de exploração do desconhecido da ciência.
Nos últimos anos, pesquisadores também conduziram estudos aprofundados sobre a biossíntese do tyxol e descobriram que ela envolve uma via de síntese complexa de cerca de 20 etapas enzimáticas. Esses estudos revelam como a natureza controla com precisão a estereoquímica e torna a síntese artificial um desafio. No entanto, de acordo com um relatório de 2011, a E. coli, usando tecnologia de engenharia genética, tornou possível produzir precursores de tirosol em escala de quilogramas, abrindo novos caminhos para sínteses futuras.
Na semissíntese comercial, muitas empresas como a Natural Pharmaceuticals também começaram a trabalhar, principalmente com base na transformação de derivados extraídos de plantas originais para obter compostos mais potenciais. Essa pesquisa não apenas expande o mercado para medicamentos anticâncer relacionados, mas também provavelmente promoverá a descoberta e a aplicação de novos medicamentos.
À medida que a tecnologia avança, os métodos de síntese do Tyxol continuarão a evoluir, e as possibilidades no futuro são animadoras.
Nessa luta de síntese química, do sucesso de Holden à pesquisa contínua no futuro, podemos ver o poder da ciência e o desejo da humanidade de explorar continuamente o desconhecido. Diante do desafio do câncer para a saúde humana, os esforços da comunidade química não visam apenas produzir medicamentos, mas também colocar em prática o entendimento e as expectativas da vida. Nesse contexto, não podemos deixar de nos perguntar: que tipo de mudanças os futuros medicamentos anticâncer trarão?
