Հետազոտողները հայտնաբերել են արդյունավետ դեղամիջոցներ ստեղծելու միջոց՝ միացությանը տալով ճիշտ 3D կողմնորոշում, որը կարևոր է դրա համար: կենսաբանական գործունեություն.
Առողջապահության ոլորտում առաջընթացը կախված է a-ի կենսաբանությունը հասկանալուց հիվանդություն, հիվանդության ճիշտ ախտորոշման և վերջապես բուժման մեթոդների և դեղամիջոցների մշակում։ Շատ տասնամյակների հետազոտություններից հետո գիտնականները հասկացել են բարդ մեխանիզմները, որոնք ներգրավված են որոշակի հիվանդության մեջ, ինչը հանգեցրել է բազմաթիվ նոր բացահայտումների: Բայց դեռ կան մի քանի մարտահրավերներ, որոնց մենք բախվում ենք, երբ խոսքը վերաբերում է նոր դեղամիջոց գտնելու և մշակելուն, որը կառաջարկի բուժման նոր եղանակ: Մենք դեռ չունենք դեղամիջոցներ կամ բազմաթիվ հիվանդությունների դեմ պայքարի մեթոդներ: Պոտենցիալ դեղամիջոցի առաջին հայտնաբերումից և դրա մշակումից հետո ճանապարհորդությունը ոչ միայն բարդ է, ժամանակատար և թանկ, այլ երբեմն նույնիսկ տարիներ ուսումնասիրելուց հետո լինում են վատ արդյունքներ, և բոլոր տքնաջան աշխատանքն ապարդյուն է անցնում:
Կառուցվածքի վրա հիմնված դեղամիջոցի ձևավորում այժմ պոտենցիալ ոլորտ է, որտեղ հաջողություններ են ձեռք բերվել նոր դեղամիջոցների համար: Դա հնարավոր է դարձել մարդկանց համար հասանելի գենոմային, պրոտեոմային և կառուցվածքային զանգվածային և աճող տեղեկատվության շնորհիվ: Այս տեղեկատվությունը հնարավորություն է տվել բացահայտել նոր թիրախներ և ուսումնասիրել դեղերի և դրանց թիրախների միջև փոխազդեցությունները թմրամիջոցների հայտնաբերման համար: Ռենտգենյան բյուրեղագրությունը և բիոինֆորմատիկան թույլ են տվել հարուստ կառուցվածքային տեղեկատվություն դեղ թիրախներ. Չնայած այս առաջընթացին, թմրամիջոցների հայտնաբերման կարևոր մարտահրավերը մոլեկուլների եռաչափ (3D) կառուցվածքը՝ պոտենցիալ դեղամիջոցները, փոքր ճշգրտությամբ վերահսկելու ունակությունն է: Նման սահմանափակումները լուրջ սահմանափակում են նոր դեղամիջոցներ հայտնաբերելու համար:
Մի ուսումնասիրության հրապարակված գիտություն, Նյու Յորքի Սիթի համալսարանի շրջանավարտների կենտրոնի հետազոտողների թիմը մշակել է միջոց, որը թույլ է տալիս դեղամիջոցի հայտնաբերման գործընթացում փոխել քիմիական մոլեկուլների 3D կառուցվածքն ավելի արագ և հուսալի: Թիմը հիմնվել է ազնվական դափնեկիր Ակիրա Սուզուկիի աշխատանքի վրա՝ քիմիկոս, ով մշակել է խաչաձև զուգակցման ռեակցիաներ, որոնք ցույց են տվել, որ երկու ածխածնի ատոմները կարող են կապվել պալադիումի կատալիզատորների միջոցով, և նա արժանացել է Նոբելյան մրցանակին այս կոնկրետ աշխատանքի համար: Նրա սկզբնական հայտնագործությունը հետազոտողներին հնարավորություն տվեց ավելի արագ կառուցել և սինթեզել նոր դեղամիջոցների թեկնածուներ, բայց դա սահմանափակվեց միայն հարթ 2D մոլեկուլներ ստեղծելով: Այս նոր մոլեկուլները հաջողությամբ օգտագործվել են բժշկության կամ արդյունաբերության մեջ, սակայն Suzuki-ի մեթոդը չի կարող օգտագործվել նոր դեղամիջոցի նախագծման և մշակման գործընթացում մոլեկուլի 3D կառուցվածքը շահարկելու համար:
Բժշկության ոլորտում օգտագործվող կենսաբանական միացությունների մեծ մասը քիրալային մոլեկուլներ են, ինչը նշանակում է, որ երկու մոլեկուլները միմյանց հայելային պատկերներ են, չնայած նրանք կարող են ունենալ նույն 2D կառուցվածքը, ինչպես աջ և ձախ ձեռքը: Նման հայելային մոլեկուլները տարբեր կենսաբանական ազդեցություն և արձագանք կունենան մարմնում։ Մեկ հայելային պատկերը կարող է օգտակար լինել բժշկական տեսանկյունից, իսկ մյուսը կարող է բացասական ազդեցություն ունենալ: Դրա վառ օրինակն է թալիդոմիդի ողբերգությունը 1950-ական և 1960-ական թվականներին, երբ թալիդոմիդ դեղամիջոցը նշանակվում էր հղի կանանց որպես հանգստացնող միջոց՝ իր երկու հայելային պատկերների տեսքով, մի հայելային պատկերն օգտակար էր, բայց մյուսը ծնված երեխաների կործանարար բնածին արատներ էր առաջացրել: այն կանանց, ովքեր սխալ դեղամիջոց են օգտագործել: Այս սցենարը կարևոր նշանակություն է տալիս առանձին ատոմների դասավորվածությունը վերահսկելուն, որոնք կազմում են մոլեկուլի 3D կառուցվածքը: Թեև Suzuki-ի խաչաձև միացման ռեակցիաները սովորաբար օգտագործվում են դեղերի հայտնաբերման համար, բացը դեռ պետք է լրացվի մոլեկուլների 3D կառուցվածքը մանիպուլյացիայի մեջ:
Այս ուսումնասիրությունն ուղղված էր վերահսկողության հասնելուն, որը կօգնի ընտրովի ձևավորել մոլեկուլի հայելային պատկերները: Հետազոտողները նախագծել են մեթոդ՝ մոլեկուլներն իրենց 3D կառուցվածքներում ուշադիր կողմնորոշելու համար: Նրանք առաջին անգամ մշակեցին վիճակագրական մեթոդներ, որոնք կանխատեսում էին քիմիական գործընթացի արդյունքը: Այնուհետև այս մոդելները կիրառվեցին՝ ստեղծելու հարմար պայմաններ, որոնցում հնարավոր կլիներ կառավարել 3D մոլեկուլային կառուցվածքը: Պալադիումի կատալիզացված խաչաձև միացման ռեակցիայի ընթացքում ավելացվում են տարբեր ֆոսֆինային հավելումներ, որոնք ազդում են խաչաձև միացման արտադրանքի վերջնական 3D երկրաչափության վրա, և այս գործընթացի ըմբռնումը շատ կարևոր էր: Վերջնական նպատակն էր կա՛մ պահպանել մեկնարկային մոլեկուլի 3D կողմնորոշումը, կա՛մ շրջել այն՝ ստեղծելով իր հայելային պատկերը: Մեթոդաբանությունը պետք է «ընտրովի» կամ պահպանի կամ շրջի մոլեկուլի երկրաչափությունը:
Այս տեխնիկան կարող է օգնել հետազոտողներին ստեղծել կառուցվածքային տարբեր նոր միացությունների գրադարաններ՝ միաժամանակ կառավարելով այդ միացությունների 3D կառուցվածքը կամ ճարտարապետությունը: Սա հնարավորություն կտա ավելի արագ և արդյունավետ հայտնաբերել և նախագծել նոր դեղամիջոցներ և դեղամիջոցներ: Կառուցվածքի վրա հիմնված դեղերի հայտնաբերումն ու ձևավորումն ունի չօգտագործված ներուժ, որը կարող է օգտագործվել նոր դեղամիջոցներ հայտնաբերելու համար: Դեղամիջոցի հայտնաբերումից հետո դեռ երկար ճանապարհ կա անցնելու լաբորատորիայից մինչև կենդանիների փորձարկումներ և վերջապես մարդկանց կլինիկական փորձարկումներ, որից հետո միայն դեղը հասանելի կլինի շուկայում: Ընթացիկ ուսումնասիրությունը թմրամիջոցների հայտնաբերման գործընթացի համար ամուր հիմք և հարմար մեկնարկային կետ է ապահովում:
***
{Դուք կարող եք կարդալ հետազոտական հոդվածի բնօրինակը` սեղմելով ներքևում նշված DOI հղումը` մեջբերված աղբյուրների ցանկում:}
Աղբյուրը (ներ)
Zhao S et al. 2018. Enantiodivergent Pd- կատալիզացված C–C կապի ձևավորումը հնարավոր է դարձել լիգանդի պարամետրացման միջոցով: գիտություն. https://doi.org/10.1126/science.aat2299
***
