El grupo de investigación de Nuno Maulide de la Facultad de Química de la Universidad de Viena, en cooperación con el Centro de Investigación de Medicina Molecular CeMM de la Academia de Ciencias de Austria, logró la síntesis de un agente inmunosupresor potencial por modificación deun compuesto natural. En este esfuerzo, los investigadores han empleado un truco de enmascaramiento para "ocultar" una especie reactiva dentro de la molécula objetivo. Los resultados fueron publicados recientemente en el Revista de la Sociedad Americana de Química .
La fascinación química de los productos naturales
Los químicos han estado fascinados por mucho tiempo con la naturaleza. "La naturaleza es un químico increíble", explica Nuno Maulide, profesor de química orgánica en la Universidad de Viena y científico austríaco del año 2018, "especialmente porque ha tenido millones de años paraperfeccionar una maquinaria química que no tiene rival en su complejidad y eficiencia "
Particularmente fascinantes son los llamados "productos naturales". Estas son sustancias producidas por organismos vivos, para las más diversas funciones: defensa, detección, señalización, entre otras. Por ejemplo, una planta que está amenazada por cierto parásito podríadesarrollar, a través de la evolución durante un período de muchos miles de años, la capacidad de producir ciertas clases de productos químicos que pueden matar o al menos repeler dicho parásito. Los productos naturales a menudo poseen una estructura química muy sofisticada y son específicos de cada especie, es decir,solo son producidos por una especie seleccionada de organismos.
Las moléculas FR: productos naturales con propiedades especiales
En 2003, una compañía japonesa informó el aislamiento de 3 productos naturales del microorganismo Pseudomonas fluorescens, las llamadas "Moléculas FR". Destacó su estructura química compleja pero también sus propiedades inmunosupresoras muy interesantes. Los medicamentos inmunosupresores se usan ampliamente enel tratamiento de las repulsiones de aloinjertos y las enfermedades autoinmunes asociadas. Aunque se ha desarrollado y utilizado clínicamente una variedad de estos fármacos, casi todos tienen graves efectos secundarios y limitaciones. La búsqueda de nuevos inmunosupresores con un modo de acción distinto es, por lo tanto, unnecesidad urgente de mejorar la seguridad y la eficiencia de la terapia inmunosupresora.
Varios grupos de investigación han intentado la síntesis de laboratorio de las moléculas de FR en los años siguientes, con éxito mitigado. "Todos lucharon con el talón de Achiles de la molécula: el anillo macrocíclico con tres dobles enlaces consecutivos", explica Nuno Maulide,quien desde noviembre de 2018 también es PI adjunto en CeMM.
Una solución a un problema de larga data
Maulide y su equipo ahora han desarrollado una nueva reacción química que permite la preparación de tales estructuras macrocíclicas con alta eficiencia y a partir de precursores simples. "Simplemente ocultamos los dobles enlaces en una forma 'segura', para que puedan revelarse enuna etapa posterior. Muy parecido a un 'caballo de Troya' ", bromea Yong Chen, primer autor del artículo.
Para este objetivo, los investigadores instalan un anillo más pequeño con solo 4 átomos de carbono, denominado "ciclobuteno", como forma "enmascarada" para los dobles enlaces del producto natural. Este enfoque resulta en un acceso muy corto a las moléculas de FR.
"Ahora estamos en condiciones de producir gramos de estos compuestos; la fuente natural suministrada con los mejores miligramos, un avance considerable. Además, los compuestos que preparamos en el laboratorio son indistinguibles de los aislados de Pseudomonas fluorescens", entusiasma Maulide.
Las variaciones conducen a una mejor droga
Como los investigadores ahora pueden reproducir estas estructuras complejas en el laboratorio, están en condiciones de introducir variaciones y modificaciones no naturales de esas estructuras. Ya encontraron un "análogo" es decir, una nueva molécula que se parece al originalproducto natural pero que posee pequeñas modificaciones estructurales que es casi 100 veces más potente que los compuestos producidos por Nature. "La colaboración conjunta entre la Universidad de Viena y CeMM ha dado como resultado verdaderas sinergias", explica Stefan Kubicek del Centro de Investigación de Medicina Molecular deAcademia de Ciencias de Austria CeMM, y coautor del estudio.
"Hay tantas preguntas abiertas: ¿cuál es el modo de acción de estas moléculas? ¿Podemos mejorar aún más la actividad? La investigación en su mejor momento siempre genera más preguntas que respuestas", finaliza Maulide.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Viena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :