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 біялагічны дзейнасць.
Развіццё ў галіне аховы здароўя залежыць ад разумення біялогіі а хвароба, 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 медыкаменты 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.
На аснове структуры дызайн прэпарата цяпер гэта патэнцыйная вобласць, у якой былі дасягнуты поспехі для новых лекаў. Гэта стала магчымым дзякуючы масавай і расце геномнай, пратэомнай і структурнай інфармацыі, даступнай для людзей. Гэтая інфармацыя дазволіла вызначыць новыя мэты і даследаваць узаемадзеянне паміж лекамі і іх мішэнямі для выяўлення лекаў. Рэнтгенаўская крышталяграфія і біяінфарматыка дазволілі атрымаць вялікую структурную інфармацыю аб наркотык мэты. Нягледзячы на гэты прагрэс, значнай праблемай у адкрыцці лекаў з'яўляецца магчымасць кантраляваць трохмерную (3D) структуру малекул - патэнцыйных лекаў - з мінімальнай дакладнасцю. Такія абмежаванні з'яўляюцца сур'ёзным абмежаваннем для адкрыцця новых лекаў.
У даследаванні, апублікаваным у навука, каманда пад кіраўніцтвам даследчыкаў з Вышэйшага цэнтра гарадскога універсітэта Нью-Ёрка распрацавала спосаб, які дазваляе хутчэй і надзейней змяняць трохмерную структуру хімічных малекул падчас працэсу адкрыцця лекаў. Каманда абапіралася на працу высакароднага лаўрэата Акіры Сузукі, хіміка, які распрацаваў рэакцыі крыжаванага спалучэння, якія паказалі, што два атамы вугляроду могуць быць злучаныя з дапамогай паладыевых каталізатараў, і ён атрымаў Высакародную прэмію за гэтую канкрэтную працу. Яго першапачатковае адкрыццё дазволіла даследчыкам будаваць і сінтэзаваць новыя лекі-кандыдаты хутчэй, але гэта было абмежавана стварэннем толькі плоскіх 3D-малекул. Гэтыя новыя малекулы паспяхова выкарыстоўваюцца для прымянення ў медыцыне або прамысловасці, але метад Сузукі не можа быць выкарыстаны для маніпулявання 2D-структурай малекулы ў працэсе праектавання і распрацоўкі новага прэпарата.
Большасць біялагічных злучэнняў, якія выкарыстоўваюцца ў медыцынскай сферы, з'яўляюцца хіральнымі малекуламі, што азначае, што дзве малекулы з'яўляюцца люстраным адлюстраваннем адна адной, хоць яны могуць мець аднолькавую 2D структуру - як правая і левая рука. Такія люстраныя малекулы будуць аказваць розны біялагічны эфект і рэакцыю ў арганізме. Адно люстранае адлюстраванне можа прынесці карысць з медыцынскага пункту гледжання, а другое можа мець неспрыяльны эфект. Яскравым прыкладам гэтага з'яўляецца трагедыя талідаміду ў 1950-х і 1960-х гадах, калі прэпарат талідамід прапісвалі цяжарным жанчынам у якасці заспакаяльнага сродкі ў выглядзе абодвух яго люстраных адлюстраванняў, адно люстраное адлюстраванне было карысным, але другое выклікала разбуральныя прыроджаныя дэфекты ў нованароджаных. тым жанчынам, якія ўжывалі няправільны прэпарат. Гэты сцэнар надае значэнне кантролю выраўноўвання асобных атамаў, якія складаюць трохмерную структуру малекулы. Нягледзячы на тое, што рэакцыі перакрыжаванага спалучэння Сузукі звычайна выкарыстоўваюцца пры адкрыцці лекаў, прабел яшчэ не запоўнены ў маніпуляванні 3D-структурай малекул.
This study was aimed at achieving control which would help in selectively forming the mirror images of a molecule. Researchers designed a method to carefully orient the molecules within their 3D structures. They first developed statistical methods which predict outcome of a chemical process. Then these models were applied to develop suitable conditions in which 3D molecular structure could be controlled. During palladium-catalysed cross-coupling reaction different phosphine additives are added which influence the final 3D geometry of the cross-coupling product and understanding this process was crucial. The ultimate aim was to either preserve the 3D orientation of the starting molecule or invert it to produce its mirror image. The methodology should ‘selectively’ either retain or invert the geometry of the molecule.
Гэтая методыка можа дапамагчы даследчыкам ствараць бібліятэкі розных структурна новых злучэнняў, будучы ў стане кантраляваць 3D-структуру або архітэктуру гэтых злучэнняў. Гэта дазволіць хутчэй і эфектыўна выяўляць і распрацоўваць новыя лекі і лекі. Выяўленне і дызайн лекаў на аснове структуры мае нявыкарыстаны патэнцыял, які можна выкарыстоўваць для адкрыцця новых лекаў. Пасля выяўлення лекавага сродку ад лабараторыі да выпрабаванняў на жывёл і, нарэшце, да клінічных выпрабаванняў на людзях, трэба прайсці яшчэ доўгі шлях, толькі пасля якіх прэпарат з'явіцца на рынку. Цяперашняе даследаванне забяспечвае трывалую аснову і адпраўную кропку для працэсу адкрыцця лекаў.
***
{Вы можаце прачытаць арыгінальную даследчую працу, націснуўшы на спасылку DOI, прыведзены ніжэй у спісе цытуемых крыніц}
Крыніца (я)
Чжао С і інш. 2018. Энантиодивергентное Pd-каталізаванае фарміраванне сувязі C–C, уключанае шляхам параметрізацыі лигандов. навука. https://doi.org/10.1126/science.aat2299
***
