Un team di ricercatori dell'Università di Calgary ha scoperto nuove informazioni su una classe di enzimi vegetali che potrebbero avere implicazioni per l'industria farmaceutica.

In un articolo pubblicato su Journal of Biological Chemistry , gli scienziati spiegano come hanno rivelato i dettagli molecolari di una classe di enzimi che è fondamentale per la sintesi di molti prodotti farmaceutici ampiamente utilizzati, compresi gli antidolorifici codeina e morfina.

Il team ha utilizzato la Canadian Light Source (CLS) presso l'Università del Saskatchewan e lo SLAC National Accelerator Laboratory per capire meglio come si comporta l'enzima, che è fondamentale per liberare il suo potenziale per produrre nuovi farmaci.

"Fino a questo studio, non conoscevamo i dettagli strutturali chiave dell'enzima. Abbiamo appreso dalla struttura dell'enzima legato al prodotto come la reazione di metilazione blocca il prodotto in una certa stereochimica. Era completamente sconosciuto come l'enzima facesse ciò prima che determinassimo questa struttura, " ha spiegato l'autore corrispondente Dr. Kenneth Ng.

La stereochimica è un concetto importante quando si tratta di sicurezza ed efficacia nella progettazione di farmaci. Una molecola può avere alcune disposizioni diverse, simili a come la tua mano sinistra è un'immagine speculare della tua mano destra. Queste disposizioni possono portare a effetti molto diversi.

"Ci sono molti esempi classici in cui può avere un grande effetto, " Ha detto l'autore principale Dean Lang. "Il talidomide è un famoso esempio storico. Quando lo hai in una forma stereochimica è un buon trattamento per la nausea, ma nella forma stereochimica opposta può portare a difetti alla nascita".

In questo studio, la stereoselettività dell'enzima del papavero cornuto giallo controlla quali substrati possono interagire, i prodotti che otterrai, e quanto composto medicinale puoi estrarre dalla pianta.

Comprendere come si comportano gli enzimi chiave può aiutare i bioingegneri a ottimizzare la produzione di farmaci e consentire ai ricercatori di esplorare composti nuovi o rari

"Oltre a capire come la pianta produce una chimica straordinaria, vogliamo anche essere in grado di trapiantare la sua capacità in organismi più facili da trattare, come lieviti o batteri, in modo che possiamo fare queste medicine in un modo simile alla birra o al vino, ", ha detto il coautore Jeremy Morris.

"Ci auguriamo che questo riduca il costo di questi medicinali e li renda più accessibili, " Ha aggiunto.

Dott. Pietro Facchini, uno degli autori senior di questo studio e professore all'Università di Calgary, sta conducendo uno sforzo per tradurre le scoperte fondamentali in applicazioni commerciali come Chief Scientific Officer di Willow Biosciences, una società fondata sulla tecnologia sviluppata presso l'Università di Calgary.

"Composti di origine vegetale, come oppiacei e cannabinoidi, hanno valore farmaceutico e commerciale, quindi siamo sempre alla ricerca di opportunità per brevettare e potenzialmente commercializzare le tecnologie che sviluppiamo, " ha detto Facchini.

Ha anche discusso del valore che la ricerca accademica fondamentale ha per le applicazioni industriali.

"Comprendiamo abbastanza bene come l'impianto utilizzi in modo efficiente determinati enzimi per realizzare prodotti di alto valore. Tuttavia, per produrre prodotti vegetali nel lievito generalmente devi manipolare questi enzimi perché devi farli funzionare in un organismo che è solo lontanamente imparentato con le piante".

Il Dr. Facchini ha sottolineato l'importanza del duro lavoro svolto dai ricercatori coinvolti in questo studio e la forte collaborazione tra i rispettivi laboratori. Spera che la loro ricerca possa portare a nuovi, farmaci efficaci in futuro.