Che cos'è l'actinomicina?
L'actinomicina è un antibiotico ottenuto da specie di Streptomyces , batteri del suolo filamentosi noti per la produzione di una serie di prodotti naturali. Questo composto inibisce la trascrizione del DNA in RNA, causando così la morte delle cellule. La capacità di provocare il suicidio cellulare ha reso l'actinomicina D un farmaco chemioterapico precoce. Questo composto è altamente tossico per le cellule normali, quindi viene utilizzato solo su alcuni tipi specializzati di tumori. Un nome alternativo per il farmaco è la dattinomicina.
Streptomyces è un batterio gram-positivo che fa parte del gruppo actinomycete. Questi batteri del suolo sono rinomati per la produzione di antibiotici e altri prodotti naturali. La competizione tra i microrganismi nel suolo è feroce e la produzione di composti che uccidono altri organismi aiuta gli actinomiceti a sopravvivere.
Parte del motivo per cui l'actinomicina è un antibiotico di tale successo è che la sua struttura chimica comprende due peptidi ciclici. Questo insolito raggruppamento di aminoacidi è molto difficile da degradare per altri organismi. Include anche un amminoacido D in ciascuno degli anelli ciclici del peptide. Di solito, gli amminoacidi si trovano nella configurazione L. L'uso di tali attributi biochimici atipici contribuisce al successo di questo actinomycete nel suolo.
L'isolamento dell'actinomicina nel 1940 vinse il premio Nobel per Selman Waksman. Gli studi sul meccanismo d'azione di questo antibiotico hanno dimostrato che agiva legandosi al DNA a doppio filamento e bloccando la trascrizione di questo DNA in RNA. Essendo legato in questo modo, l'actinomicina ha inibito l'RNA polimerasi dall'andare avanti. Questa attività ha causato il suicidio delle cellule, un processo noto come apoptosi.
La capacità di causare l'apoptosi è una proprietà preziosa. Le cellule cancerose si diffondono molto più rapidamente rispetto alle cellule dei tessuti vicini e normali perché hanno perso il controllo e non subiscono la stessa apoptosi. I farmaci che causano l'apoptosi hanno un potenziale come trattamenti per il cancro. Un farmaco che viene iniettato per via endovenosa e diffuso nel sangue per uccidere le cellule tumorali è noto come agente antineoplastico, un farmaco chemioterapico.
L'actinomicina D è stata usata come farmaco chemioterapico per molti anni. Il potere di questa classe di farmaci è la loro specificità nell'uccidere le cellule che si stanno dividendo. Ciò rende più probabile che uccidano le cellule tumorali, piuttosto che le cellule del tessuto non canceroso. Il composto è altamente tossico per le cellule normali, tuttavia. Il farmaco viene attentamente monitorato quando viene utilizzato.
A parte i suoi usi nel trattamento del cancro e come antibiotico, la capacità dell'actinomicina di legare il DNA ha reso questo composto utile per gli studi di biochimica e biologia cellulare. È usato per inibire la sintesi di RNA. Inoltre, è possibile creare un derivato fluorescente noto come 7-aminoattinomicina D. Questa sostanza chimica viene utilizzata per colorare il DNA a singolo filamento. È un marcatore prezioso per determinare se le cellule sono morte o meno.