Crocetin and related oxygen diffusion‐enhancing compounds: Review of chemical synthesis, pharmacology, clinical development, and novel therapeutic applications

پاندمی فعلی ما را وادار کرد تا درون‌کاوی کنیم و مجموعه داروهای خود را که می‌توانند در موقعیت‌های اضطراری نجات‌دهنده زندگی باشند، بازبینی کنیم. ترکیبات افزایش‌دهنده انتشار اکسیژن یکی از این دسته از عوامل درمانی بالقوه هستند، به ویژه در شرایط ایسکمیک. همان‌طور که نام آن نوید می‌دهد، این عوامل که با پیشرفته‌ترین و اولین مولکول در نوع خود، ترانس-سدیم کروستینات (TSC)، نمایندگی می‌شوند، موضوع تحقیقات بالینی شدیدی هستند، از جمله کارآزمایی‌های بالینی مرحله 1b/2b برای COVID-19. TSC که جانشین یک محصول طبیعی به نام کروستین است، به دلیل توانایی خود در افزایش انتشار اکسیژن، به‌عنوان یک حساس‌کننده رادیویی در انواع مختلف سرطان‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. خصوصیات منحصربه‌فرد TSC آن را به یک عامل درمانی امیدوارکننده برای بیماری‌های مختلف مانند شوک هموراژیک، سکته مغزی، حمله قلبی و غیره تبدیل می‌کند.مرور حاضر استراتژی‌های مختلف (زیست)سنتزی، جنبه‌های داروشناسی، مرور بالینی و مزایای بالقوه درمانی کروسیتین و ترکیبات مرتبط از جمله TSC را تشریح می‌کند. ادبیات اخیر که بر جنبه‌های انتقال این ترکیبات تمرکز دارد نیز مورد بررسی قرار گرفته است تا تصویر کاملی برای خواننده کنجکاو ارائه شود. با توجه به پتانسیل TSC به عنوان یک عامل اولین در نوع خود، درمان‌های کوچک‌مولکولی و/یا ماکرومولکولی بر پایه مفهوم اصلی افزایش نفوذ اکسیژن از خون به بافت‌های اطراف که بیشترین نیاز را دارند، در آینده توسعه خواهند یافت و نیازهای پزشکی برآورده نشده برای بسیاری از بیماری‌ها و اختلالات را پوشش خواهند داد.

The current pandemic forced us to introspect and revisit our armamentarium of medicinal agents which could be life-saving in emergency situations. Oxygen diffusion-enhancing compounds represent one such class of potential therapeutic agents, particularly in ischemic conditions. As rewarding as the name suggests, these agents, represented by the most advanced and first-in-class molecule, trans-sodium crocetinate (TSC), are the subject of intense clinical investigation, including Phase 1b/2b clinical trials for COVID-19. Being a successor of a natural product, crocetin, TSC is being investigated for various cancers as a radiosensitizer owing to its oxygen diffusion enhancement capability. The unique properties of TSC make it a promising therapeutic agent for various ailments such as hemorrhagic shock, stroke, heart attack, among others. The present review outlines various (bio)synthetic strategies, pharmaco logical aspects, clinical overview and potential therapeutic benefits of crocetin and related compounds including TSC. The recent literature focusing on the delivery aspects of these compounds is covered as well to paint the complete picture to the curious reader. Given the potential TSC holds as a first-in-class agent, small- and/or macromolecular therapeutics based on the core concept of improved oxygen diffusion from blood to the surrounding tissues where it is needed the most, will be developed in future and satisfy the unmet medical need for many diseases and disorders.