Истражувачите открија начин како да можат да дизајнираат ефикасни лекови со тоа што на соединението ќе му дадат правилна 3D ориентација што е важна за нејзината биолошки активност.
Напредокот во здравството зависи од разбирањето на биологијата на а болест, развивање техники и лекови за правилна дијагноза и конечно лекување на болеста. По многу децении на истражување, научниците стекнаа разбирање за сложените механизми кои се вклучени во одредена болест што доведе до многу нови откритија. Но, сè уште има неколку предизвици со кои се соочуваме кога станува збор за наоѓање и развој на нов лек кој би понудил нов начин на лекување. Сè уште немаме лекови или методи за борба против многу болести. Патувањето од првото откривање на потенцијален лек и неговото развивање не само што е сложено, одзема време и скапо, туку понекогаш дури и по години студирање има лоши резултати и целата напорна работа оди залудна.
Структура-базирани дизајн на лекови сега е потенцијална област во која е постигнат успех за нови лекови. Ова е можно поради огромните и растечки геномски, протеомски и структурни информации достапни за луѓето. Оваа информација овозможи да се идентификуваат нови цели и да се истражат интеракциите помеѓу лековите и нивните цели за откривање дрога. Рендгенската кристалографија и биоинформатиката овозможија богати структурни информации за дрога цели. И покрај овој напредок, значаен предизвик во откривањето на лекови е способноста да се контролира тродимензионалната (3Д) структура на молекулите - потенцијалните лекови - со мала прецизност. Ваквите ограничувања се сериозно ограничување за откривање нови лекови.
Во студијата објавена во наука, Тим предводен од истражувачи од Центарот за постдипломски студии на Градскиот универзитет во Њујорк смислиле начин кој овозможува побрзо и посигурно менување на 3Д структурата на хемиските молекули за време на процесот на откривање на лекот. Тимот се надоврза на работата на благородниот лауреат Акира Сузуки, хемичар кој разви реакции на вкрстено спојување кои покажаа дека два јаглеродни атоми можат да се поврзат со помош на катализатори на паладиум и тој ја доби Нобл наградата за ова конкретно дело. Неговото оригинално откритие им овозможи на истражувачите да конструираат и синтетизираат нови кандидати за лекови побрзо, но тоа беше ограничено само на правење рамни 2Д молекули. Овие нови молекули се успешно користени за примена во медицината или индустријата, но методот на Сузуки не може да се користи за манипулирање со 3Д структурата на молекулата за време на процесот на дизајнирање и развој на нов лек.
Повеќето биолошки соединенија што се користат во медицинското поле се хирални молекули што значи дека две молекули се огледални слики една на друга, иако тие може да имаат иста 2D структура - како десна и лева рака. Таквите огледални молекули ќе имаат различен биолошки ефект и одговор во телото. Едната огледална слика може да биде медицински корисна, додека другата може да има негативен ефект. Главен пример за ова е трагедијата со талидомид во 1950-тите и 1960-тите кога лекот талидомид бил препишан на бремени жени како седатив во форма на двете огледални слики, едната огледална слика била корисна, но другата предизвикала катастрофални вродени дефекти кај родените бебиња. на оние жени кои конзумирале погрешна дрога. Ова сценарио му дава значење на контролирањето на порамнувањето на поединечните атоми кои ја сочинуваат 3Д структурата на молекулата. Иако реакциите на вкрстено спојување на Сузуки се користат рутински за откривање лекови, празнината допрва треба да се пополни во манипулирањето со 3Д структурата на молекулите.
Оваа студија беше насочена кон постигнување контрола која би помогнала во селективно формирање на огледални слики на молекулата. Истражувачите дизајнираа метод за внимателно ориентирање на молекулите во нивните 3Д структури. Тие прво развија статистички методи кои предвидуваат исход од хемиски процес. Потоа овие модели беа применети за да се развијат соодветни услови во кои може да се контролира 3D молекуларната структура. За време на реакцијата на вкрстено спојување катализирана од паладиум се додаваат различни фосфински адитиви кои влијаат на конечната 3Д геометрија на производот за вкрстено спојување и разбирањето на овој процес беше од клучно значење. Крајната цел беше или да се зачува 3D ориентацијата на почетната молекула или да се преврти за да се добие нејзината огледална слика. Методологијата треба „селективно“ или да ја задржи или да ја преврти геометријата на молекулата.
Оваа техника може да им помогне на истражувачите да создадат библиотеки од структурно различни нови соединенија додека се во позиција да ја контролираат 3Д структурата или архитектурата на овие соединенија. Ова ќе овозможи побрзо и ефикасно откривање и дизајнирање на нови лекови и лекови. Откривањето и дизајнот на лекови засновано на структура има неискористен потенцијал што може да се искористи за откривање нови лекови. Откако ќе се открие лекот, има уште долг пат да се оди од лабораториски до испитувања на животни и конечно клинички испитувања на луѓе, дури по што лекот ќе биде достапен на пазарот. Тековната студија обезбедува силна основа и соодветна почетна точка за процесот на откривање лекови.
***
{Можете да го прочитате оригиналниот истражувачки труд со кликнување на врската DOI дадена подолу во списокот со цитирани извори}
Извор (и)
Жао С и сор. 2018. Енантиодивергентен Pd-катализиран формирање на C-C врска овозможено преку параметаризација на лиганд. наука. https://doi.org/10.1126/science.aat2299
***
