Istraživači sa Državnog univerziteta Kolorado objavili su u časopisu Priroda nalaze koji bi mogli biti korisni za ubrzavanje razvoja novih farmaceutskih proizvoda i pesticida.
Profesori Andi McNalli i Robert Paton vodili su rad kroz Odsek za hemiju na CSU. U radu je prikazan pristup za dekonstrukciju i zatim ponovno sastavljanje uobičajenih jedinjenja poznatih kao heterocikli da bi se postigle nove karakteristike. Ova jedinjenja su često polazna tačka za istraživanje u različitim oblastima, a naučnici stalno rade na njihovom modifikovanju kako bi poboljšali ili optimizovali lekove, na primer.
Obično se stvaranje ovih jedinjenja vrši na početku procesa razvoja, pri čemu istraživači izgrađuju poznate kombinacije kroz više koraka kako bi došli do mogućeg kandidata za lek za testiranje. Tim CSU umesto toga demonstrira u radu način da se prvo razbije postojeći pirimidinski heterocikl, a zatim da se ponovo izgradi tako da sadrži azot, a ne ugljenik duž ivice struktura.
Ta promena na periferiji omogućava novi skup korisnih hemijskih reakcija koje bi ranije bilo teško ili nemoguće postići sa ovim strukturama. Ovaj pristup, rekao je Mekneli, uklanja potrebu za opsežnom i dugotrajnom sintezom od originalnog jednostavnog prekursora prema spolja. Rekao je da je ovakav rad poznat kao molekularno uređivanje.
„Naš pristup je kontraintuitivan, ali je efikasniji“, rekao je MekNali, koji drži katedru za organsku hemiju Alberta I. Majersa. „Razdvajanjem ovih jedinjenja i ponovnom izgradnjom na kraju, možemo ih brzo promeniti u malo drugačije, snažnije verzije koje onda mogu ubrzati razvoj konačnog leka bez potrebe da radimo kroz mnogo potencijalnih kombinacija – od kojih neke možda nikada neće uopšte vežbaj“.
McNalli-jev tim je specijalizovan za sintetičku organsku hemiju, ili nauku o stvaranju novih i potrebnih molekula u laboratoriji. Dok je njegov tim vodio eksperimentalni deo istraživanja, oni su blisko sarađivali sa Patonovim timom kako bi razvili i koristili računarske metode za testiranje svojih pristupa i za bolji opis prelaznih stanja. Dodatni autori istraživanja iz obe grupe na odseku su diplomirani studenti Louis de Lescure, Benjamin Uhlenbruck i Celena Josephitis.
McNalli je rekao da se strategija opisana u radu može koristiti u mnogim oblastima i nadovezuje se na tradiciju izvrsnosti istraživanja u sintetičkoj hemiji u CSU. Rekao je da se njegov tim sada fokusira na to kako se ovaj pristup takođe može koristiti za bolje razumevanje aktivnosti droga u telu pre nego što ih javnost upotrebi.
„Svaki lek koji izađe na tržište mora prvo da prođe kroz toksikološke izveštaje kako bi se osiguralo da ne završi tamo gde mu nije mesto i da bi se bolje kvantifikovao njegova aktivnost u telu“, rekao je on.
„Naš pristup ovde može da se koristi za blago povećanje mase ovih jedinjenja bez promene hemije. To omogućava istraživačima da koriste masenu spektrometriju kako bi bolje otkrili njen put i aktivnost i ponovo bi ubrzali razvoj i razumevanje ovih potrebnih hemikalija.“
