Researchers have discovered a way to be able to design efficient medicines by giving the compound a correct 3D orientation which is important for its biologjik aktivitet.
Përparimi në kujdesin shëndetësor varet nga të kuptuarit e biologjisë së a sëmundje, developing techniques and medicines for correct diagnosis and finally, treatment of the disease. After many decades of research scientists have gained an understanding of complex mechanisms which are involved in a particular disease which has led to many novel discoveries. But there are still several challenges that we face when it comes to finding and developing a new drug which would offer a novel way of treatment. We still have no ilaç or methods to combat many diseases. The journey from first discovering a potential drug and developing it is not only complex, time-consuming and expensive but sometimes even after years of study there are poor outcomes and all hard work goes in vain.
Bazuar në strukturë dizajni i drogës tani është një fushë e mundshme në të cilën është arritur sukses për barnat e reja. Kjo ka qenë e mundur për shkak të informacionit masiv dhe në rritje gjenomik, proteomik dhe strukturor të disponueshëm për njerëzit. Ky informacion ka bërë të mundur identifikimin e objektivave të rinj dhe hetimin e ndërveprimeve midis barnave dhe objektivave të tyre për zbulimin e drogës. Kristalografia me rreze X dhe bioinformatika kanë mundësuar informacione të shumta strukturore mbi drogë objektivat. Pavarësisht këtij progresi, një sfidë e rëndësishme në zbulimin e barnave është aftësia për të kontrolluar strukturën tre-dimensionale (3D) të molekulave - barnat e mundshme - me saktësi minimale. Kufizime të tilla janë një kufizim serioz për zbulimin e barnave të reja.
Në një studim të botuar në Shkencë, një ekip i udhëhequr nga studiues në Qendrën e Diplomuar të Universitetit të Qytetit të Nju Jorkut ka shpikur një mënyrë që bën të mundur ndryshimin e strukturës 3D të molekulave kimike më shpejt dhe më të besueshëm gjatë procesit të zbulimit të drogës. Ekipi është ndërtuar mbi punën e laureatit Noble Akira Suzuki, një kimist që zhvilloi reaksione të ndërlidhura të cilat treguan se dy atome karboni mund të lidhen duke përdorur katalizatorët e paladiumit dhe ai fitoi Çmimin Noble për këtë punë të veçantë. Zbulimi i tij origjinal u mundësoi studiuesve të ndërtonin dhe sintetizonin kandidatët e rinj të barnave më shpejt, por ai ishte i kufizuar vetëm në prodhimin e molekulave të sheshta 2D. Këto molekula të reja janë përdorur me sukses për aplikime në mjekësi ose industri, por metoda e Suzuki nuk mund të përdoret për të manipuluar strukturën 3D të një molekule gjatë procesit të projektimit dhe zhvillimit të një ilaçi të ri.
Shumica e komponimeve biologjike të përdorura në fushën mjekësore janë molekula kirale që do të thotë se dy molekula janë imazhe pasqyre të njëra-tjetrës edhe pse mund të kenë të njëjtën strukturë 2D - si dora e djathtë dhe e majtë. Molekula të tilla pasqyre do të kenë efekte dhe përgjigje biologjike të ndryshme në trup. Një imazh pasqyre mund të jetë i dobishëm nga ana mjekësore, ndërsa tjetri mund të ketë një efekt negativ. Një shembull kryesor i kësaj është tragjedia e talidomidit në vitet 1950 dhe 1960 kur ilaçi thalidomide u përshkruhej grave shtatzëna si qetësues në formën e të dy imazheve të pasqyrës, një imazh pasqyrë ishte i dobishëm, por tjetri shkaktoi defekte shkatërruese të lindjes tek foshnjat e lindura. atyre femrave që kanë konsumuar drogën e gabuar. Ky skenar i jep rëndësi kontrollit të shtrirjes së atomeve individuale që përbëjnë strukturën 3D të një molekule. Megjithëse reaksionet e ndërlidhjes së Suzuki përdoren në mënyrë rutinore në zbulimin e ilaçeve, boshllëku ende nuk është plotësuar në manipulimin e strukturës 3D të molekulave.
Ky studim kishte për qëllim arritjen e kontrollit i cili do të ndihmonte në formimin selektiv të imazheve pasqyrë të një molekule. Studiuesit krijuan një metodë për të orientuar me kujdes molekulat brenda strukturave të tyre 3D. Ata së pari zhvilluan metoda statistikore që parashikojnë rezultatin e një procesi kimik. Më pas këto modele u aplikuan për të zhvilluar kushte të përshtatshme në të cilat struktura molekulare 3D mund të kontrollohej. Gjatë reaksionit të ndërlidhjes të katalizuar nga paladiumi shtohen aditivë të ndryshëm të fosfinës, të cilët ndikojnë në gjeometrinë përfundimtare 3D të produktit të ndërlidhjes dhe kuptimi i këtij procesi ishte vendimtar. Qëllimi përfundimtar ishte ose ruajtja e orientimit 3D të molekulës fillestare ose përmbysja e saj për të prodhuar imazhin e saj pasqyrë. Metodologjia duhet "në mënyrë selektive" ose të ruajë ose të përmbysë gjeometrinë e molekulës.
Kjo teknikë mund t'i ndihmojë studiuesit të krijojnë biblioteka të përbërjeve të reja strukturore të ndryshme, ndërsa janë në gjendje të kontrollojnë strukturën ose arkitekturën 3D të këtyre përbërjeve. Kjo do të mundësojë zbulimin dhe dizajnimin më të shpejtë dhe efikas të barnave dhe barnave të reja. Zbulimi dhe dizajni i barnave të bazuara në strukturë ka potencial të pashfrytëzuar që mund të përdoret për të zbuluar barna të reja. Pasi të zbulohet një medikament, ka ende një rrugë të gjatë për të shkuar nga testet laboratorike te kafshët dhe në fund provat klinike te njerëzit, vetëm pas së cilës ilaçi është i disponueshëm në treg. Studimi aktual ofron një bazë të fortë dhe një pikënisje të përshtatshme për procesin e zbulimit të drogës.
***
{Mund të lexoni punimin origjinal kërkimor duke klikuar lidhjen DOI të dhënë më poshtë në listën e burimeve të cituara}
Burimi (s)
Zhao S et al. 2018. Formimi i lidhjes C–C të katalizuar nga Pd enantiodivergjent i mundësuar përmes parametrizimit të ligandit. Shkencë. https://doi.org/10.1126/science.aat2299
***
