© AI-generated Pikaso.
Исследователи из Университета Оклахомы (University of Oklahoma, OU) разработали прорывной метод добавления одного атома азота к молекулам, открывающий новые возможности в исследовании и разработке лекарств. Новое исследование уже привлекает внимание производителей лекарственных препаратов.
Атомы азота и азотсодержащие химические структуры, называемые гетероциклами, играют ключевую роль в медицинской химии и разработке лекарств.
Группа ученых под руководством доцента OU Индраджита Шармы продемонстрировала, что с помощью короткоживущего химического вещества под названием сульфенилнитрен исследователи могут вставлять один атом азота в биоактивные молекулы и преобразовывать их в новые фармакофоры, которые полезны для создания лекарств.
Этот процесс называется скелетным редактированием и вдохновлен Дереком Бартоном, лауреатом Нобелевской премии по химии 1969 года.
«Восемьдесят пять процентов всех существующих одобренных FDA препаратов содержат один или несколько атомов азота. А если посмотреть на 200 лучших фирменных препаратов, то 75–80% из них содержат азотистые гетероциклы», — говорят ученые.
«Выборочно добавляя один атом азота к этим существующим лекарственным гетероциклам на более поздних стадиях разработки, мы можем изменить биологические и фармакологические свойства молекулы, не меняя ее функциональные возможности. Это может открыть неизведанные области химического пространства в разработке лекарственных препаратов».
По словам Шармы, новый процесс редактирования позволяет увеличить разнообразие лекарств, поскольку вместо того, чтобы разрабатывать новые лекарства с нуля, исследователи могут включить один атом азота, чтобы создать новый набор лекарств.
Азот важен в этом процессе, поскольку ДНК, РНК, белки и аминокислоты производятся с использованием азота, а это означает, что новое исследование имеет далеко идущие последствия для потенциального лечения таких заболеваний, как рак и неврологические расстройства.
Ранее опубликованные исследования в этой области продемонстрировали похожую концепцию, но требовали нитренов и генерировали избыточное количество окислителя, который был несовместим со многими молекулами лекарств. Команда Индраджита Шармы использует метод получения сульфенилнитренов, который не содержит добавок, металлов и совместим с другими функциональными группами внутри молекулы.
«Стоимость многих лекарств зависит от количества этапов, необходимых для их производства, и фармацевтические компании заинтересованы в поиске способов сокращения этих этапов. Добавляя атом азота на поздних стадиях разработки, можно сделать новые лекарства дешевле. Это как ремонтировать здание, а не строить его заново с нуля», — сказал он.
Исследование было опубликовано в журнале Science.