Ett läkemedel isolerat från ett havsskadegörande lovar att behandla några av världens otäckaste sjukdomar, och forskare skulle gärna ta reda på hur effektivt det är - om de bara kunde få tag på mer. Som det står, världens tillgång på kemikalien är nere på ungefär hälften av vad den var på 1990 -talet, och det är svårt att utvinna i tillräckliga mängder från de fjädrande havsdjur som producerar det.

Nu, Stanford-forskare har hittat ett enklare och mer effektivt sätt att göra denna allt mer efterfrågade förening i laboratoriet, de rapporterar 6 oktober i tidningen Vetenskap . Deras nya syntetiska tillförsel kommer att räcka för att fortsätta pågående försök som testar dess effektivitet som cancerimmunterapi och för behandling av Alzheimers sjukdom och HIV, för vilken ytterligare leverans hittills var osäker.

Huvudutredaren Paul Wender, professor i kemi och medlem i Stanford ChEM-H, sa att han blev så upphetsad över projektet vid ett tillfälle, "Jag tog på mig laboratoriekappan och gjorde några kristallisationer, "ett av de grundläggande stegen i kemilaborbetet brukar lämnas åt studenterna, inte fulla professorer. För honom, det nya papperet är resultatet av decennier av arbete och en lycklig olycka i Mexikanska golfen för nästan 50 år sedan.

Från tre elefanter till en saltskakare

Liksom många andra naturligt förekommande kemikalier som tas i bruk som läkemedel, bryostatin upptäcktes efter vad som i huvudsak var en fiskexpedition. På 1960 -talet, efter att ha haft framgång med att utveckla läkemedel från mark- och flora och fauna, forskare började flytta uppmärksamheten på marint liv.

Historien om själva bryostatin började 1968, när en marinbiolog som arbetade i Mexikanska golfen samlade en uppsjö av marina organismer och skickade dem till National Cancer Institute för analys. En av dessa organismer, Bugula neritina, ett skadedjur som är mest känt för att förorena marina miljöer, visade något löfte som ett anticancermedel. Ett och ett halvt decennium senare, forskare rapporterade strukturen för den aktiva ingrediensen, som de kallade bryostatin 1 efter djurets vanliga namn, brun bryozoan.

Tyvärr, bryostatin 1 är mycket svårt att få tag på. När NCI -forskare gick tillbaka och sopade upp 14 ton B. neritina, de lyckades extrahera bara 18 gram bryostatin.

"Det är i princip tre elefanter som går ner till en saltskakare, "Sa Wender.

Värre, efterföljande studier visade att B. neritina producerar bryostatin endast på djup större än cirka 10 fot och i varmare hav närmare ekvatorn, och bara under vissa tider på året. (Faktiskt, NCI:s 14 ton-samling kom från Kalifornien, eftersom efterföljande prover från Mexikanska golfen visade sig vara inaktiva.) Och medan det fanns ett sätt att syntetisera bryostatin i labbet, det tog 57 steg och var inte särskilt effektivt.

Förbättrar naturen

Wender och hans grupp har arbetat med bryostatinanaloger - kemikalier inspirerade av bryostatin, men inte riktigt samma sak - sedan 1980 -talet men först nyligen började fundera på hur man gör bryostatin själv i ett labb.

"Vanligtvis, vi håller på med att tillverka kemikalier som är bättre än de naturliga produkterna "som bryostatin, Sa Wender. Wender och hans labbjobb, med andra ord, är att komma med kemikalier inspirerade av naturen, men mer effektivt.

"Men när vi började inse att kliniska prövningar som många tänkte på inte gjordes för att de inte hade tillräckligt med material, Vi bestämde, 'Det är allt, vi ska kavla upp ärmarna och göra bryostatin eftersom det nu är efterfrågat, ", Sa Wender.

Dammar av labbet

Efter decennier av erfarenhet av bryostatinanaloger och två års samlad insats, labbet kom med en mycket kortare, 29-stegsprocess och ett utbyte på 4,8 procent, tiotusentals gånger effektivare än att extrahera bryostatin från B. neritina, och väsentligen enklare och effektivare än den tidigare syntetiska metoden.

"Talang och engagemang för denna grupp möjliggjorde en prestation som många hade trott omöjlig, "Wender sa." Vi är så lyckliga att ha människor som inte är avskräckta av det. "

Teammedlemmarna har nu producerat över 2 gram bryostatin 1, och när produktionen har skalats upp, Wender sa, de förväntar sig att tillverkare kan producera cirka 20 gram per år, tillräckligt för att täcka kliniska behov och forskningsbehov. Det är lite mer än någonsin extraherat från B. neritina och tillräckligt för att behandla cirka 20, 000 cancerpatienter eller 40, 000 Alzheimers patienter.

Resultaten kan också vara en välsignelse för HIV/AIDS -forskning. I slutet av september, teamet rapporterade att en bryostatin 1-analog kan hjälpa till att väcka latenta HIV-infekterade celler, vilket gör dem mer mottagliga för attacker av HIV -läkemedel eller immunsystemet. Med ny inblick i - och ett nytt utbud av - bryostatin 1, Wender sa, "vi har en möjlighet att på allvar börja ett kliniskt samtal om att utrota hiv/aids."