L’actinomicina è un antibiotico ottenuto da specie di Streptomyces, batteri filamentosi del suolo 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 dactinomicina.
Streptomyces è un batterio gram-positivo che fa parte del gruppo degli actinomiceti. 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 attinomiceti a sopravvivere.
Parte del motivo per cui l’actinomicina è un antibiotico così efficace è che la sua struttura chimica include due peptidi ciclici. Questo insolito raggruppamento di amminoacidi è molto difficile da degradare per altri organismi. Include anche un amminoacido D in ciascuno degli anelli peptidici ciclici. Di solito, gli amminoacidi si trovano nella configurazione L. L’uso di tali attributi biochimici atipici contribuisce al successo di questo actinomicete nel suolo.
L’isolamento dell’actinomicina nel 1940 valse il premio Nobel per Selman Waksman. Gli studi sul meccanismo d’azione di questo antibiotico hanno mostrato 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’avanzamento della RNA polimerasi. 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 delle cellule nei tessuti normali vicini perché hanno perso il controllo e non subiscono la stessa quantità di apoptosi. I farmaci che causano l’apoptosi hanno un potenziale come trattamenti contro il cancro. Un farmaco che viene iniettato per via endovenosa e fatto circolare nel sangue per uccidere le cellule tumorali è noto come agente antineoplastico, un farmaco chemioterapico.
L’actinomicina D è stata utilizzata per molti anni come farmaco chemioterapico. 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. Tuttavia, il composto è altamente tossico per le cellule normali. Il farmaco viene monitorato molto attentamente 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 studi di biochimica e biologia cellulare. È usato per inibire la sintesi dell’RNA. Inoltre, è possibile creare un derivato fluorescente noto come 7-aminoactinomycin D. Questa sostanza chimica viene utilizzata per colorare il DNA a filamento singolo. È un indicatore prezioso per determinare se le cellule sono morte o meno.