QUẢNG CÁO

Tăng cường hiệu quả của thuốc bằng cách điều chỉnh định hướng 3D của các phân tử: Một bước tiến tới thuốc mới

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một cách để có thể thiết kế các loại thuốc hiệu quả bằng cách cung cấp cho hợp chất một định hướng 3D chính xác, điều này rất quan trọng đối với hoạt động sinh học của nó

Sự tiến bộ trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe phụ thuộc vào sự hiểu biết về sinh học của một bệnh, phát triển các kỹ thuật và thuốc để chẩn đoán chính xác và cuối cùng là điều trị bệnh. Sau nhiều thập kỷ nghiên cứu, các nhà khoa học đã hiểu được các cơ chế phức tạp liên quan đến một căn bệnh cụ thể, dẫn đến nhiều khám phá mới lạ. Nhưng vẫn còn một số thách thức mà chúng ta phải đối mặt khi tìm kiếm và phát triển một loại thuốc mới có thể cung cấp một phương pháp điều trị mới. Chúng ta vẫn chưa có thuốc hoặc phương pháp để chống lại nhiều bệnh tật. Hành trình từ lần đầu tiên khám phá ra một loại thuốc tiềm năng và phát triển nó không chỉ phức tạp, tốn thời gian và tốn kém mà đôi khi sau nhiều năm nghiên cứu vẫn có kết quả kém và mọi công việc khó khăn đều trở nên vô ích.

Dựa trên cấu trúc thiết kế thuốc hiện là một lĩnh vực tiềm năng, nơi đã đạt được thành công đối với các loại thuốc mới. Điều này có thể thực hiện được là do thông tin về bộ gen, protein và cấu trúc khổng lồ và đang phát triển có sẵn cho con người. Thông tin này giúp xác định các mục tiêu mới và điều tra các tương tác giữa thuốc và mục tiêu để tìm ra thuốc. Tinh thể học tia X và tin sinh học đã cho phép sự phong phú của thông tin cấu trúc trên thuốc các mục tiêu. Bất chấp sự tiến bộ này, một thách thức đáng kể trong việc khám phá thuốc là khả năng kiểm soát cấu trúc ba chiều (3D) của các phân tử - những loại thuốc tiềm năng - với độ chính xác đến từng phút. Những hạn chế như vậy là một hạn chế nghiêm trọng trong việc khám phá các loại thuốc mới.

Trong một nghiên cứu công bố Khoa học, Một nhóm do các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Sau đại học của Đại học Thành phố New York dẫn đầu đã phát minh ra một cách có thể làm thay đổi cấu trúc 3D của các phân tử hóa học nhanh hơn và đáng tin cậy hơn trong quá trình khám phá thuốc. Nhóm đã xây dựng dựa trên công trình của nhà hóa học Akira Suzuki, người đoạt giải cao quý, người đã phát triển phản ứng ghép chéo cho thấy hai nguyên tử cacbon có thể được liên kết bằng cách sử dụng chất xúc tác palađi và ông đã giành được Giải thưởng cao quý cho công trình cụ thể này. Khám phá ban đầu của ông cho phép các nhà nghiên cứu xây dựng và tổng hợp các ứng cử viên thuốc mới nhanh hơn nhưng nó bị giới hạn ở việc chỉ tạo ra các phân tử 2D phẳng. Những phân tử mới này đã được sử dụng thành công cho các ứng dụng trong y học hoặc công nghiệp nhưng phương pháp của Suzuki không thể được sử dụng để điều khiển cấu trúc 3D của phân tử trong quá trình thiết kế và phát triển một loại thuốc mới.

Hầu hết các hợp chất sinh học được sử dụng trong lĩnh vực y tế là các phân tử không đối xứng có nghĩa là hai phân tử là hình ảnh phản chiếu của nhau mặc dù chúng có thể có cùng cấu trúc 2D - giống như bàn tay phải và tay trái. Các phân tử gương như vậy sẽ có tác dụng và phản ứng sinh học khác nhau trong cơ thể. Một hình ảnh phản chiếu có thể có lợi về mặt y tế trong khi hình ảnh kia có thể có tác dụng phụ. Một ví dụ điển hình của điều này là thảm kịch thalidomide trong những năm 1950 và 1960 khi thuốc thalidomide được kê đơn cho phụ nữ mang thai như một loại thuốc an thần dưới dạng cả hai hình ảnh phản chiếu của nó, một hình ảnh phản chiếu là hữu ích nhưng hình ảnh kia gây ra dị tật bẩm sinh nghiêm trọng cho những đứa trẻ sinh ra. cho những phụ nữ đã tiêu thụ nhầm loại thuốc. Kịch bản này có ý nghĩa quan trọng đối với việc kiểm soát sự liên kết của các nguyên tử riêng lẻ tạo thành cấu trúc 3D của phân tử. Mặc dù các phản ứng ghép chéo của Suzuki được sử dụng thường xuyên trong việc khám phá thuốc, nhưng vẫn chưa lấp đầy được khoảng trống trong việc điều khiển cấu trúc 3D của các phân tử.

Nghiên cứu này nhằm mục đích đạt được sự kiểm soát giúp hình thành có chọn lọc hình ảnh phản chiếu của một phân tử. Các nhà nghiên cứu đã thiết kế một phương pháp để định hướng cẩn thận các phân tử trong cấu trúc 3D của chúng. Đầu tiên họ phát triển các phương pháp thống kê dự đoán kết quả của một quá trình hóa học. Sau đó, những mô hình này được áp dụng để phát triển các điều kiện phù hợp trong đó cấu trúc phân tử 3D có thể được kiểm soát. Trong phản ứng ghép chéo được xúc tác bằng palladium, các chất phụ gia phosphine khác nhau được thêm vào, ảnh hưởng đến hình dạng 3D cuối cùng của sản phẩm ghép chéo và việc hiểu rõ quá trình này là rất quan trọng. Mục đích cuối cùng là bảo toàn hướng 3D của phân tử ban đầu hoặc đảo ngược nó để tạo ra hình ảnh phản chiếu của nó. Phương pháp này phải 'có chọn lọc' giữ lại hoặc đảo ngược hình dạng của phân tử.

Kỹ thuật này có thể giúp các nhà nghiên cứu tạo thư viện các hợp chất mới đa dạng về cấu trúc đồng thời có thể kiểm soát cấu trúc 3D hoặc kiến ​​trúc của các hợp chất này. Điều này sẽ cho phép khám phá và thiết kế các loại thuốc và thuốc mới nhanh hơn và hiệu quả hơn. Phát hiện và thiết kế thuốc dựa trên cấu trúc có tiềm năng chưa được khai thác có thể được sử dụng để khám phá các loại thuốc mới. Khi một loại thuốc được phát hiện, vẫn còn một chặng đường dài để đi từ phòng thí nghiệm đến thử nghiệm trên động vật và cuối cùng là thử nghiệm lâm sàng trên người chỉ sau đó thuốc có mặt trên thị trường. Nghiên cứu hiện tại cung cấp một nền tảng vững chắc và một điểm khởi đầu thích hợp cho quá trình khám phá thuốc.

***

{Bạn có thể đọc tài liệu nghiên cứu gốc bằng cách nhấp vào liên kết DOI đưa ra bên dưới trong danh sách (các) nguồn được trích dẫn}

Nguồn

Zhao S và cộng sự. 2018. Sự hình thành liên kết C – C xúc tác bởi Enantiodivergent Pd được kích hoạt thông qua tham số hóa phối tử. Khoa họchttps://doi.org/10.1126/science.aat2299

***

Nhóm SCIEU
Nhóm SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Khoa học Châu Âu® | SCIEU.com | Những tiến bộ đáng kể của khoa học. Tác động đến loài người. Đầu óc đầy cảm hứng.

Theo dõi bản tin của chúng tôi

Để được cập nhật tất cả các tin tức mới nhất, ưu đãi và thông báo đặc biệt.

Hầu hết các bài viết được ưa thích

Tình trạng thiếu nội tạng để cấy ghép: Chuyển đổi enzym của nhóm máu của người hiến thận và phổi 

Sử dụng các enzym thích hợp, các nhà nghiên cứu đã loại bỏ các kháng nguyên nhóm máu ABO ...

Biến thể Gene bảo vệ chống lại COVID-19 nghiêm trọng

Một biến thể gen của OAS1 có liên quan đến ...

Hình ảnh mới về “hệ sao FS Tau” 

Hình ảnh mới về “hệ sao FS Tau”...
- Quảng cáo -
94,555Người hâm mộNhư
47,688Người theo dõiTheo
1,772Người theo dõiTheo
30Thuê baoTheo dõi