Η ακτινομυκίνη είναι ένα αντιβιοτικό που λαμβάνεται από είδη Streptomyces, νηματοειδή βακτήρια του εδάφους που είναι γνωστά για την παραγωγή μιας σειράς φυσικών προϊόντων. Αυτή η ένωση αναστέλλει τη μεταγραφή του DNA σε RNA, προκαλώντας έτσι τον θάνατο των κυττάρων. Η ικανότητα πρόκλησης κυτταρικής αυτοκτονίας έκανε την ακτινομυκίνη D ένα πρώιμο φάρμακο χημειοθεραπείας. Αυτή η ένωση είναι εξαιρετικά τοξική για τα φυσιολογικά κύτταρα, επομένως χρησιμοποιείται μόνο σε ορισμένους εξειδικευμένους τύπους καρκίνου. Μια εναλλακτική ονομασία για το φάρμακο είναι η δακτινομυκίνη.
Το Streptomyces είναι ένα gram θετικό βακτήριο που ανήκει στην ομάδα των ακτινομυκήτων. Αυτά τα βακτήρια του εδάφους είναι γνωστά για την παραγωγή αντιβιοτικών και άλλων φυσικών προϊόντων. Ο ανταγωνισμός μεταξύ των μικροοργανισμών στο έδαφος είναι σκληρός και η παραγωγή ενώσεων που σκοτώνουν άλλους οργανισμούς βοηθά τους ακτινομύκητες να επιβιώσουν.
Μέρος του λόγου που η ακτινομυκίνη είναι τόσο επιτυχημένο αντιβιοτικό είναι ότι η χημική της δομή περιλαμβάνει δύο κυκλικά πεπτίδια. Αυτή η ασυνήθιστη ομαδοποίηση αμινοξέων είναι πολύ δύσκολο για άλλους οργανισμούς να αποικοδομηθεί. Περιλαμβάνει επίσης ένα D αμινοξύ σε κάθε έναν από τους κυκλικούς πεπτιδικούς δακτυλίους. Συνήθως, τα αμινοξέα βρίσκονται στη διαμόρφωση L. Η χρήση τέτοιων άτυπων βιοχημικών ιδιοτήτων συμβάλλει στην επιτυχία αυτού του ακτινομύκητα στο έδαφος.
Η απομόνωση της ακτινομυκίνης το 1940 κέρδισε το βραβείο Νόμπελ για τον Selman Waksman. Μελέτες του μηχανισμού δράσης αυτού του αντιβιοτικού έδειξαν ότι δρούσε δεσμεύοντας σε δίκλωνο DNA και σταματώντας τη μεταγραφή αυτού του DNA σε RNA. Με τη δέσμευση με αυτόν τον τρόπο, η ακτινομυκίνη ανέστειλε την RNA πολυμεράση να κινηθεί προς τα εμπρός. Αυτή η δραστηριότητα προκάλεσε τα κύτταρα να αυτοκτονήσουν, μια διαδικασία γνωστή ως απόπτωση.
Η ικανότητα πρόκλησης απόπτωσης είναι πολύτιμη ιδιότητα. Τα καρκινικά κύτταρα εξαπλώνονται πολύ πιο γρήγορα από τα κύτταρα σε γειτονικούς, φυσιολογικούς ιστούς, επειδή έχουν χάσει τον έλεγχο και δεν υφίστανται τόση απόπτωση. Τα φάρμακα που προκαλούν απόπτωση έχουν δυνατότητες ως θεραπείες για τον καρκίνο. Ένα φάρμακο που εγχέεται ενδοφλεβίως και κυκλοφορεί σε όλο το αίμα για να σκοτώσει τα καρκινικά κύτταρα είναι γνωστό ως αντινεοπλασματικός παράγοντας – φάρμακο χημειοθεραπείας.
Η ακτινομυκίνη D χρησιμοποιείται ως φάρμακο χημειοθεραπείας εδώ και πολλά χρόνια. Η δύναμη αυτής της κατηγορίας φαρμάκων είναι η ειδικότητά τους στη θανάτωση κυττάρων που διαιρούνται. Αυτό καθιστά πιο πιθανό ότι θα σκοτώσουν τα καρκινικά κύτταρα, παρά τα κύτταρα του μη καρκινικού ιστού. Ωστόσο, η ένωση είναι εξαιρετικά τοξική για τα φυσιολογικά κύτταρα. Το φάρμακο παρακολουθείται πολύ προσεκτικά όταν χρησιμοποιείται.
Εκτός από τις χρήσεις της στη θεραπεία του καρκίνου και ως αντιβιοτικό, η ικανότητα της ακτινομυκίνης να δεσμεύει το DNA έχει κάνει αυτή την ένωση χρήσιμη για μελέτες στη βιοχημεία και τη βιολογία των κυττάρων. Χρησιμοποιείται για την αναστολή της σύνθεσης RNA. Επίσης, μπορεί να δημιουργηθεί ένα φθορίζον παράγωγο που είναι γνωστό ως 7-αμινοακτινομυκίνη D. Αυτή η χημική ουσία χρησιμοποιείται για τη χρώση DNA που είναι μονόκλωνο. Είναι ένας πολύτιμος δείκτης για να προσδιοριστεί εάν τα κύτταρα έχουν πεθάνει ή όχι.