Chimica, biosintesi e bioattività delle sostanze naturali 2/ed.- Edizione italiana a cura di Ernesto Fattorusso [Dewick - Piccin Editore]

Un breve commento alla nuova edizione del Dewick, che compare dopo circa dieci anni dalla pubblicazione della prima edizione italiana ci sembra doveroso. Gli obiettivi del testo rimangono gli stessi: fornire un quadro suffi cientemente ampio della moderna chimica delle sostanze naturali, con particolare riferimento a quelle dotate di attività farmacologica. Un aggiornamento era però indispensabile tenendo conto delle seguenti considerazioni. • Ogni anno vengono isolate migliaia di nuove molecole del metabolismo secondario, a testimonianza di una incredibile fantasia chimica di tutti gli organismi viventi, soprattutto quelli a più basso livello evolutivo. • Ogni anno vengono immessi sul mercato nuovi farmaci aventi come modello sostanze naturali. I prodotti naturali rappresentano ancora oggi la fonte principale di innovazione per la ricerca di nuovi farmaci. Secondo uno studio di Newman e Cragg (J. Nat. Prod. 2012, 75, 311-355) nel trentennio 1981/2010 negli Stati Uniti oltre il 70% dei nuovi farmaci è rappresentato da sostanze naturali, o sostanze naturali modifi cate, o prodotti sintetici preparati avendo come modello sostanze naturali. Tale trend non è variato negli ultimi anni, anzi il ruolo dei composti naturali come lead per la preparazione di nuovi farmaci appare sempre più fondamentale. • Negli ultimi anni l’evoluzione delle ricerche nel campo della biosintesi è stata semplicemente eccezionale. I primi importanti studi sulla biosintesi dei prodotti naturali si avvalevano di tecniche di incorporazione di precursori marcati, allo scopo di delineare il contributo delle semplici molecole del metabolismo primario alla formazione di molecole del metabolismo secondario. Queste ricerche sono state fondamentali per stabilire gli schemi alla base della sintesi biologica delle comuni classi di metaboliti, quali ad esempio i polichetidi, i terpeni ed i peptidi non ribosomiali. Negli ultimi anni però la ricerca si è spostata allo studio degli enzimi coinvolti nelle biosintesi ed ancor più recentemente alla identifi cazione dei geni codifi canti questi enzimi. Inizialmente tali studi hanno avuto come oggetto i metaboliti dei microorganismi, per poi spostarsi sulle molecole elaborate da organismi più evoluti. Questi studi hanno fatto negli ultimi anni passi da gigante, soprattutto grazie allo sviluppo di alcuni strumenti di indagine quali il sequenziamento del DNA, disponibile a sempre maggiore velocità ed a minor costo, e la diffusione di banche dati che rendono accessibili tutte le informazioni già disponibili su geni e proteine. Si è così, in poco tempo, passati da una conoscenza “a base chimica” delle biosintesi ad una conoscenza molto più ampia, che chiarisce l’intero processo biologico a livello molecolare, dalla trascrizione del DNA in RNA alla sua successiva traduzione in enzimi che catalizzano le reazioni essenziali per la sintesi dei metaboliti negli organismi viventi. La conoscenza della struttura degli enzimi ha consentito in molti casi di chiarire il meccanismo della loro azione catalitica. Si è così venuto a delineare negli organismi viventi un incredibile potenziale biosintetico, che può rappresentare una fonte rinnovabile di prodotti chimici, in particolare di quelli di interesse farmaceutico. La moderna ingegneria genetica consente inoltre di preparare molecole naturali modifi cate per esaltare le loro proprietà biologiche. Un testo che si proponeva di fornire agli studenti uno strumento di conoscenza avanzata sulle sostanze naturali non poteva ignorare le fondamentali conoscenze acquisite negli ultimi anni. Era pertanto necessario l’ampio aggiornamento che caratterizza la nuova edizione del Dewick. ERNESTO FATTORUSSO