I percorsi per produrre farmaci salvavita e altri composti farmaceutici sono tra i segreti commerciali più accuratamente protetti nell'industria globale. Basandosi su recenti lavori di programmazione di computer per identificare percorsi sintetici che portano a molecole farmaceuticamente complesse, ricercatori in Polonia e Corea del Sud hanno svelato metodi computerizzati per suggerire solo strategie sintetiche che aggirano gli aspetti protetti da brevetto dei farmaci essenziali. Il loro lavoro appare il 17 gennaio sulla rivista chimica .

"Quando abbiamo iniziato questo progetto, Ero un po' scettico sul fatto che la macchina avrebbe trovato valide alternative sintetiche, dopotutto, questi sono farmaci di successo che valgono miliardi di dollari, ed ero sicuro che le rispettive società avessero coperto lo spazio dei brevetti così densamente che non rimanevano scappatoie, " afferma l'autore senior Bartosz Grzybowski, un professore di chimica presso l'Istituto nazionale di scienza e tecnologia di Ulsan (Corea del Sud) e l'Accademia delle scienze polacca e lo sviluppatore principale del software di sintesi organica Chematica. "Si scopre che le scappatoie ci sono, e possiamo trovare nuovi percorsi retrosintetici che eludono completamente i brevetti".

Questi brevetti farmaceutici proteggono la proprietà intellettuale dell'azienda e allo stesso tempo impediscono alle aziende concorrenti di utilizzare determinate soluzioni sintetiche chiave, sviluppate scrupolosamente mediante esperimenti per massimizzare la resa, aumentare la purezza, e ridurre i costi, quando si tenta di produrre i composti desiderati. Per arrivare a valide opzioni non brevettate, i ricercatori hanno "congelato" porzioni impegnative di ciascuna molecola bersaglio, costringendo il computer a sostituire approcci non convenzionali ma chimicamente plausibili sulla base di regole meccanicistiche. Hanno testato il loro sistema su tre importanti farmaci commerciali con diversi ostacoli chimici:linezolid, un antibiotico di ultima istanza; sitagliptin, un farmaco antidiabetico; e panobinostato, un trattamento per il mieloma multiplo.

In ogni caso, quando consentito di funzionare senza vincoli, il programma consigliava le sintesi commerciali. Ma quando anche pochi atomi e legami furono designati come intoccabili, ha innovato applicando le funzioni esistenti di Chematica per proporre nuovi piani che evitassero nettamente quelli già brevettati. "Individuando algoritmicamente i legami chiave su cui ruotano i brevetti e propagandoli lungo gli alberi retrosintetici di Chematica, possiamo generare soluzioni sintetiche da materiali di partenza alternativi ma economici, ottenendo un reale impatto pratico, " dice Grzybowski.

Le capacità di elusione dei brevetti di Chematica potrebbero anche alterare il modo in cui i chimici si avvicinano alla proprietà intellettuale e al diritto dei brevetti. Per esempio, le ricerche assistite dalla macchina potrebbero essere utilizzate per restringere molte parti diverse di una molecola bersaglio, raggruppando sintesi radicalmente diverse in un unico brevetto ermetico. Secondo Grzybowski, però, un tale brevetto non rimarrebbe necessariamente esente da scappatoie per sempre, grazie alla probabile futura scoperta sperimentale di nuove reazioni che portano avanti la conoscenza chimica attraverso una sana competizione.

Globale, i ricercatori sperano che il loro software aiuti le aziende farmaceutiche a proteggere meglio la loro proprietà intellettuale e, contemporaneamente, contribuirà ad accelerare la ricerca e lo sviluppo nella chimica organica fornendo percorsi sintetici che differiscono dagli approcci standard. "Questo lavoro illustra i vantaggi di spingere i chimici a pensare in modo algoritmico e chiedere agli informatici di afferrare concetti chimici chiave, fornire risultati di intelligenza artificiale chimica che contano oltre i confini del mondo accademico, " aggiunge il coautore Piotr Dittwald, assegnista di ricerca con formazione in matematica e informatica.