Isolation and Identification of Enediynes and Cycloaromatized Derivatives

Abstract

Los enediynes representan una clase extraordinaria de potentes antibióticos antitumorales aislados de bacterias e invertebrados. La excepcional bioactividad ejercida por estos metabolitos se debe a su estructura química y mecanismo de acción únicos. Cuando se activan estas estructuras poco comunes, forman especies diádricas que se unen al ADN y lo oxidan. Desde el descubrimiento de la primera estructura enediyne en la década de 1980, más de 10 miembros de esta familia han sido identificados en la naturaleza. Entre ellos, la neocarzinostatina y la calicheamicina se usan actualmente para el tratamiento de la leucemia mieloide aguda y el carcinoma hepatocelular, respectivamente. Los avances en las ciencias genómicas revelaron que el potencial para la biosíntesis de los compuestos de enediyne se extiende ampliamente en las bacterias. Pero, contrariamente a lo esperado, el número de enediynes aislados sigue siendo bajo. Las razones incluyen una pobre estabilidad durante el aislamiento, lo que se evidencia en varios informes sobre la identificación de formas inactivas cicloaromatizadas y la baja cantidad de metabolitos que típicamente genera el organismo productor. Con el objetivo de resumir información relevante para el aislamiento cauteloso de estos compuestos, este capítulo cubre las características espectroscópicas que contribuyen a la detección de enediynes y formas inactivas con énfasis en los factores biológicos, físicos y químicos que afectan la estabilidad de los enediynes naturales y aceleran la cicloaromatización y, por lo tanto, la inactivación. Además, este capítulo incluye una revisión de los medios de producción y otras condiciones utilizadas para mejorar los rendimientos, tales como inhibidores y sustancias que desencadenan la producción.

Enediynes represent an extraordinary class of potent antitumor antibiotics isolated from bacteria and invertebrates. The exceptional bioactivity exerted by these metabolites is due to their unique chemical structure and mechanism of action. Advances in genomic sciences revealed that the potential for the biosynthesis of enediyne compounds is widely spread in bacteria. But contrary to expectations, the number of isolated enediynes remains low. Aiming to summarize relevant information for the cautious isolation of these compounds, this chapter reviews the biological, physical and chemical factors that affect stability, yields, and early detection of active forms.