Una nuova strategia di sintesi chimica per raccogliere le ricche informazioni trovate nei prodotti naturali, composti organici isolati da fonti naturali, ha portato all'identificazione di nuovi, derivati ​​più semplici con il potenziale per proteggere selettivamente i neuroni, importante per le malattie neurodegenerative come il morbo di Alzheimer, o per impedire al sistema immunitario di rifiutare i trapianti di organi, secondo uno studio condotto dalla Baylor University.

Lo studio è pubblicato sulla rivista Chimica della natura .

I ricercatori avvertono che la loro ricerca ha portato solo a potenziali indizi di farmaci piuttosto che alla scoperta di farmaci, e che le possibili applicazioni sarebbero probabilmente tra molti anni e richiederebbero un ampio sviluppo da parte delle aziende farmaceutiche. Ma la ricerca è significativa perché la strategia per raggiungere questi lead farmacologici ha il potenziale per ridurre profondamente il tempo necessario per passare da un prodotto naturale complesso iniziale a versioni semplificate mature per un ulteriore sviluppo.

Lo studio pilota per questo nuovo approccio è iniziato con la gracilina A, un prodotto naturale derivato da una spugna di mare, che altri ricercatori avevano scoperto avere un potenziale medicinale ma mancavano di strutture dettagliate e relazioni di bioattività, ha detto l'autore principale Daniel Romo, dottorato di ricerca, Il professore di chimica Schotts al Baylor's College of Arts &Sciences.

Il metodo sintetico semplificato, chiamato "retrosintesi guidata dal farmacoforo" (PDR), è "come la differenza tra la costruzione di un edificio di otto piani quando tutto ciò di cui hai bisogno potrebbe essere un edificio di sei o sette piani, " ha detto Romo. Un farmacoforo è la struttura minima richiesta per l'attività di una molecola bioattiva.

Romo paragona il suo gruppo di sintesi a ingegneri molecolari che costruiscono molecole piuttosto che edifici.

"Abbiamo pensato, "Perché non formulare un'ipotesi su ciò che potrebbe essere essenziale per la bioattività, integrare quella struttura minimale nelle nostre planimetrie del primo piano, e poi costruire gradualmente il resto del prodotto naturale, piano per piano, durante l'esecuzione di studi biologici ad ogni piano durante la salita all'ultimo piano?'", ha detto Romo.

L'obiettivo a lungo termine è l'identificazione più rapida di versioni più semplici del prodotto naturale che conservano la bioattività di interesse. Questo può essere fatto lungo il percorso per sintetizzare il target del prodotto naturale più complesso "fermandosi e osservando ciò che è sul quinto, sesto e settimo piano salendo all'ultimo piano, " ha detto Romo.

Ciò potrebbe ridurre notevolmente il tempo per identificare composti utili derivati ​​da prodotti naturali, che potrebbe anche avere un impatto finale sul costo dei farmaci.

Chimici della Baylor University, l'Universidad de Santiago de Compostela a Lugo, Spagna, e l'Università di Aberdeen ad Aberdeen, Scozia, utilizzato PDR per identificare diversi derivati ​​della gracilina A che, a differenza del prodotto naturale stesso, sono stati trovati per legare selettivamente una delle due proteine ​​strettamente correlate, ciclofilina A (CypA) e ciclofilina D (CypD).

CypA è coinvolto con la risposta immunitaria, e l'inibizione di questo bersaglio proteico porta all'immunosoppressione, un'attività fondamentale per prevenire il rigetto del trapianto di organi. CypD è coinvolto in processi cellulari aberranti che sono implicati nelle malattie neurodegenerative, come l'Alzheimer e l'aterosclerosi.

Romo ha detto che spera che le aziende farmaceutiche trovino attraente la strategia PDR e guardino ancora una volta ai prodotti naturali come guida per la scoperta di farmaci oltre agli approcci più tradizionali attualmente praticati.

"Il PDR potrebbe mitigare alcune delle preoccupazioni legate alla complessità dei prodotti naturali, che hanno contribuito al declino dei prodotti naturali come punti di partenza per la scoperta di farmaci in primo luogo, " ha detto Romo.