Una nueva estrategia de síntesis química para recolectar la rica información que se encuentra en los productos naturales, compuestos orgánicos aislados de fuentes naturales, ha llevado a la identificación de derivados nuevos y más simples con potencial para proteger selectivamente las neuronas, importantes para enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer, o para evitar que el sistema inmunitario rechace los trasplantes de órganos, según un estudio dirigido por la Universidad de Baylor.
El estudio se publica en la revista Química de la naturaleza .
Los investigadores advierten que su investigación ha conducido solo a posibles derivaciones de medicamentos en lugar de descubrimiento de fármacos, y que las posibles aplicaciones probablemente estarían a muchos años de distancia y requerirían un desarrollo extenso por parte de las compañías farmacéuticas. Pero la investigación es importante porque la estrategia para alcanzar estos medicamentosleads tiene el potencial de reducir profundamente el tiempo que se tarda en pasar de un producto natural complejo inicial a versiones simplificadas maduras para un mayor desarrollo.
El estudio piloto para este nuevo enfoque comenzó con la gracilina A, un producto natural derivado de una esponja marina, que otros investigadores descubrieron que tenía potencial medicinal pero que carecía de una estructura detallada y relaciones de bioactividad, dijo el autor principal Daniel Romo, Ph.D., Profesor Schotts de Química en la Facultad de Artes y Ciencias de Baylor.
El método sintético simplificado, llamado "retrosíntesis dirigida por farmacóforo" PDR es "como la diferencia entre construir un edificio de ocho pisos cuando todo lo que necesita puede ser un edificio de seis o siete pisos", dijo RomoUn farmacóforo es la estructura mínima requerida para la actividad de una molécula bioactiva.
Romo compara su grupo de síntesis con ingenieros moleculares que construyen moléculas en lugar de edificios.
"Pensamos, '¿Por qué no sacar una hipótesis sobre lo que podría ser esencial para la bioactividad, integrar esa estructura mínima en nuestros planos de primer piso y luego construir gradualmente el resto del producto natural, piso por piso, mientras¿realiza estudios biológicos en cada piso en el camino hasta el piso superior? ", dijo Romo.
El objetivo a largo plazo es la identificación más rápida de versiones más simples del producto natural que retengan la bioactividad de interés. Esto se puede hacer en el camino para sintetizar el objetivo más complejo del producto natural "deteniéndose y mirando lo que está en el quinto,sexto y séptimo pisos en su camino hacia el piso superior ", dijo Romo.
Esto podría reducir en gran medida el tiempo para identificar compuestos útiles derivados de productos naturales, lo que en última instancia también podría afectar el costo de los medicamentos.
Químicos de la Universidad de Baylor, la Universidad de Santiago de Compostela en Lugo, España, y la Universidad de Aberdeen en Aberdeen, Escocia, usaron PDR para identificar varios derivados de la gracilina A que, a diferencia del producto natural en sí, se unieron selectivamenteuna de dos proteínas estrechamente relacionadas, ciclofilina A CypA y ciclofilina D CypD.
CypA está involucrado con la respuesta inmune, y la inhibición de este objetivo de proteína conduce a la inmunosupresión, una actividad crítica para prevenir el rechazo del trasplante de órganos. CypD está involucrado en procesos celulares aberrantes que están implicados en enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y la aterosclerosis.
Romo dijo que espera que las compañías farmacéuticas encuentren atractiva la estrategia PDR y consideren una vez más los productos naturales como pistas para el descubrimiento de medicamentos además de los enfoques más tradicionales que se practican actualmente.
"PDR podría mitigar algunas de las preocupaciones con la complejidad de los productos naturales, lo que contribuyó a la disminución de los productos naturales como puntos de partida para el descubrimiento de fármacos en primer lugar", dijo Romo.
Esta investigación fue apoyada por una subvención Premio MERIT R37 GM052964 del Instituto de Ciencias Médicas Generales de los Institutos Nacionales de Salud.
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Materiales proporcionado por Universidad de Baylor . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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