"Природа создает удивительные структуры с действительно интересной биологической активностью, но растение или животное не создавали их. Вместо этого организмы постепенно эволюционировали как химические структуры, так и методы их производства на протяжении тысячелетий, потому что они приносили пользу.
Мы хотели уловить суть этого в нашем подходе к открытию новых лекарств », – сказал Джордж Карагеоргис, аспирант из Школы химии и Центра структурной молекулярной биологии Астбери при Университете Лидса и первый автор исследования.
Традиционный метод открытия новых лекарств включает приготовление новых биологически активных молекул путем небольшого изменения химической структуры существующего и анализа результатов. Этот метод проб и ошибок требует много времени и ограничивает разнообразие разрабатываемых новых типов лекарств.
"Существует известная проблема с ограниченным разнообразием открытий лекарств.
Это похоже на то, как пекарь всегда идет к одному и тому же шкафу и использует одни и те же ингредиенты, но при этом надеется создать что-то, что будет иметь другой вкус », – сказал д-р Стюарт Уорринер из Химической школы и Центра структурной молекулярной биологии Астбери при Университете Лидса. соавтор исследовательской работы.
«Наш новый подход похож на то, что мы берем много разных ингредиентов, в том числе вещи, которые, возможно, никогда не думали, будут работать вместе, – и пробовать разные их комбинации в каждой чашке подноса для кексов. Если результат кажется многообещающим, мы используем его в качестве отправной точки для другой серии экспериментов. Только в конце, когда у нас есть что-то действительно хорошее, мы работаем именно над тем, что мы сделали."
В ходе исследования исследователи изучили реакции 12 типов органических молекул, называемых «диазосоединением». Исследователи решили изучить реакции диазосоединений, поскольку они имеют множество возможных результатов в зависимости от конкретных условий реакции (таких как температура и используемые концентрации) и выбора катализатора реакции.
Различные типы и количества «ингредиентов» реакции были добавлены в каждую из 96 лунок экспериментального лотка, а затем продукты реакции были протестированы, чтобы увидеть, имеют ли они требуемый биологический эффект.
"Ключ к нашему методу – использование очень беспорядочных реакций, которые могут привести к множеству разных интересных продуктов.
Обычно это тот тип реакций, от которого химики стараются избегать, но в данном случае это действительно преимущество и дает нам шанс найти несколько разнообразных и активных структур », – сказал доктор Уорринер.
Чтобы оценить эффективность продуктов реакции как лекарств, исследователи изучали, насколько хорошо они могут активировать конкретный биологически значимый белок, называемый «рецептором андрогена», который важен для прогрессирования некоторых видов рака.
Результаты послужили основой для двух дальнейших раундов экспериментов с наиболее многообещающими кандидатами, из которых исследователи в конечном итоге идентифицировали три биологически активных молекулы.
«Очень маловероятно, что кто-то когда-либо мог разработать эти молекулы или подумать об использовании этих классов соединений против этой цели, но мы достигли этого результата очень эффективно и быстро, используя нашу методологию», – сказал Карагеоргис.
Соавтор статьи профессор Адам Нельсон из Химической школы и Центра структурной молекулярной биологии Астбери при Университете Лидса заключает: «Прелесть нашего подхода в том, что фармацевтические компании могут начать использовать его завтра, как вы не нужно специального оборудования. Что нам нужно сделать сейчас, так это провести дальнейшие исследования и добавить еще больше разнообразия к потенциальным продуктам наших реакций, чтобы убедить других ученых принять этот новый метод."