Команда под руководством профессора Индраджита Шармы представила безопасный и экологичный способ внедрения одного атома углерода в молекулы лекарственных препаратов при комнатной температуре. Он позволяет исследователям модифицировать структуру соединений без ущерба для их функциональности.
Основой разработки стали так называемые гетероциклы — структуры, которые содержат атомы азота и широко используются в фармацевтике. Метод, получивший название скелетного редактирования, позволяет изменять такие молекулы, добавляя к ним всего один углеродный атом с помощью специального соединения под названием сульфенилкарбен. Это минимальное вмешательство может существенно изменить биологические и фармакологические свойства вещества, сохраняя при этом его исходные характеристики и функции.
Ранее похожие подходы уже применялись в лабораторной практике, однако они зачастую были связаны с использованием опасных, потенциально взрывоопасных реагентов и тяжелых металлов, что делало их непригодными для масштабного применения в промышленности. Новый метод Шармы лишен этих недостатков: он основан на использовании безопасного и устойчивого реагента, который работает без участия металлов и при этом демонстрирует высокую эффективность — выход целевого продукта достигает 98%.
Дополнительное преимущество заключается в том, что реакция может протекать в водных средах и мягких условиях, что делает ее совместимой с современными технологиями поиска лекарств, в частности с ДНК-кодируемыми библиотеками (DNA-encoded libraries, DEL). Эти библиотеки позволяют быстро анализировать миллиарды молекул на предмет их способности связываться с конкретными белками-мишенями, принимающими участие в развитии различных заболеваний. Совместно с коллегами из Медицинского колледжа Бэйлора команда исследователей работает над тем, чтобы внедрить свою разработку в этот передовой метод, преодолевая два ключевых ограничения в поиске новых препаратов — химическое однообразие и биологическую неэффективность исходных соединений.
С практической точки зрения, новое открытие способно изменить саму экономику производства лекарств. Как подчеркивает профессор Шарма, внедрение углеродного атома на поздней стадии синтеза сравнимо с ремонтом готового здания вместо строительства нового — это экономит время и ресурсы. А значит, новый метод может сделать лекарства дешевле и доступнее для миллионов людей по всему миру, особенно в странах с ограниченным доступом к высокотехнологичной медицине.
Тем временем ученые разработали лекарство, которое заставит организм выработать «иммунитет к ожирению».
