La actinomicina es un antibiótico obtenido de especies de Streptomyces, bacterias filamentosas del suelo conocidas por producir una variedad de productos naturales. Este compuesto inhibe la transcripción de ADN a ARN, provocando así la muerte de las células. La capacidad de provocar el suicidio celular convirtió a la actinomicina D en un fármaco de quimioterapia temprano. Este compuesto es altamente tóxico para las células normales, por lo que solo se usa en ciertos tipos de cánceres especializados. Un nombre alternativo para el medicamento es dactinomicina.
Streptomyces es una bacteria gram positiva que pertenece al grupo de los actinomicetos. Estas bacterias del suelo son conocidas por producir antibióticos y otros productos naturales. La competencia entre los microorganismos del suelo es feroz y la producción de compuestos que matan a otros organismos ayuda a los actinomicetos a sobrevivir.
Parte de la razón por la que la actinomicina es un antibiótico tan exitoso es que su estructura química incluye dos péptidos cíclicos. Esta inusual agrupación de aminoácidos es muy difícil de degradar para otros organismos. También incluye un aminoácido D en cada uno de los anillos de péptidos cíclicos. Por lo general, los aminoácidos se encuentran en la configuración L. El uso de atributos bioquímicos tan atípicos contribuye al éxito de este actinomiceto en el suelo.
El aislamiento de actinomicina en 1940 le valió el Premio Nobel a Selman Waksman. Los estudios del mecanismo de acción de este antibiótico mostraron que actuaba uniéndose al ADN de doble hebra y deteniendo la transcripción de este ADN en ARN. Al unirse de esta manera, la actinomicina inhibió el avance de la ARN polimerasa. Esta actividad provocó que las células se suicidaran, un proceso conocido como apoptosis.
La capacidad de provocar apoptosis es una propiedad valiosa. Las células cancerosas se diseminan mucho más rápidamente que las células del tejido normal vecino porque han perdido el control y no sufren tanta apoptosis. Los fármacos que causan apoptosis tienen potencial como tratamientos contra el cáncer. Un fármaco que se inyecta por vía intravenosa y circula por la sangre para destruir las células cancerosas se conoce como agente antineoplásico, un fármaco de quimioterapia.
La actinomicina D se ha utilizado como fármaco de quimioterapia durante muchos años. El poder de esta clase de medicamentos es su especificidad para matar las células que se están dividiendo. Esto hace que sea más probable que destruyan las células cancerosas, en lugar de las células de tejido no canceroso. Sin embargo, el compuesto es muy tóxico para las células normales. La droga se controla con mucho cuidado cuando se usa.
Aparte de sus usos en el tratamiento del cáncer y como antibiótico, la capacidad de la actinomicina para unirse al ADN ha hecho que este compuesto sea útil para estudios de bioquímica y biología celular. Se utiliza para inhibir la síntesis de ARN. Además, se puede crear un derivado fluorescente que se conoce como 7-aminoactinomicina D. Esta sustancia química se usa para teñir el ADN que es monocatenario. Es un marcador valioso para determinar si las células han muerto o no.