Desafortunadamente, el uso (y abuso) mundial de antibióticos condujo a la aparición de cepas bacterianas resistentes a los medicamentos. Con el tiempo, las bacterias que normalmente podrían ser eliminadas por un antibiótico dado produjeron descendencia mutante inmune a él. Estas cepas mutantes son una gran amenaza para la salud pública y el único curso de acción seguro es desarrollar nuevos compuestos antibióticos.

En este contexto, un equipo de investigación que incluye al profesor Isamu Shiina, el profesor asistente Takatsugu Murata y el Sr. Hisazumi Tsutsui de la Universidad de Ciencias de Tokio (TUS) en Japón ha logrado un gran avance en la síntesis de nuevos antibióticos. Como se informó en su artículo publicado en ACS Omega en julio de 2023, el equipo logró la primera síntesis a escala de gramos de ácido tanzawaico B, que puede servir como candidato para el descubrimiento de nuevos fármacos.

Pero, ¿qué es el ácido tanzawaico B? En 1997, el profesor Daisuke Uemura y sus colegas que trabajaban en el área de Tanzawa en Japón aislaron una serie de compuestos policétidos orgánicos del hongo Penicillium citrinum. Estos compuestos se agruparon en lo que ahora llamamos la familia del ácido « tanzawaico », que contiene docenas de miembros que van desde A hasta Z1. En particular, el ácido tanzawaico B ha atraído la mayor atención ya que comparte una estructura central común con muchos ácidos tanzawaicos, lo que significa que un método de síntesis artificial para el ácido tanzawaico B podría conducir fácilmente a métodos de síntesis para el resto.

Sin embargo, sintetizar ácido tanzawaico B desde cero es una tarea desafiante. Los ácidos tanzawaicos comparten un esqueleto de octalina polisustituida, una estructura compuesta por 10 átomos de carbono en un patrón ajustado con múltiples grupos químicos en ubicaciones específicas. Los investigadores sintetizaron este esqueleto utilizando una molécula similar a una cadena que habían sintetizado en un estudio anterior. Luego, aprovechando una reacción de Diels-Alder intramolecular cuidadosamente controlada, hicieron que estas cadenas se « plegaran » preferentemente en el esqueleto de octalina deseado.

El siguiente desafío fue modificar con precisión el esqueleto de octalina en varios pasos para producir ácido tanzawaico B. Como la octalina tiene ocho átomos de carbono que pueden participar en reacciones estereoquímicas, cualquier sustitución deseada compite efectivamente con otros 255 arreglos posibles. Para abordar este problema, los investigadores emplearon la alquilación asimétrica y la reacción aldólica asimétrica de Mukaiyama, lo que les permitió producir el compuesto de octalina polisustituida deseada, ácido tanzawaico B en escala de gramos.

En general, esta nueva técnica de síntesis podría desempeñar un papel clave en el desarrollo de fármacos antibióticos basados ​​en ácidos tanzawaicos. Entusiasmada con el resultado del estudio, la profesora Shiina comenta: « Durante más de 25 años desde su descubrimiento, la síntesis total del ácido tanzawaico B no se había realizado hasta ahora. Se espera que el presente método de síntesis conduzca a la creación de varios compuestos para productos farmacéuticos en el futuro, incluidos nuevos antibióticos candidatos para bacterias multirresistentes ».

Con un suministro continuo a gran escala de ácidos tanzawaicos, los investigadores pronto podrán probar sus interesantes actividades biológicas, incluidas las propiedades antibacterianas, antipalúdicas y antifúngicas. « Actualmente se están realizando más mejoras en la síntesis del ácido tanzawaico B, junto con las investigaciones de su actividad biológica y análogos sintéticos », concluye el profesor Shiina.