El proceso de cristalización es fundamental para el desarrollo de fármacos, el procesamiento petroquímico y otras acciones industriales, pero los científicos dicen que todavía están aprendiendo sobre las complejas interacciones involucradas en la construcción y disolución de cristales.
Investigadores de la Universidad de Houston y la Université libre de Bruxelles informaron en la revista Naturaleza que por primera vez demostraron a nivel molecular lo que sucede cuando se combinan dos compuestos que inhiben el crecimiento de los cristales, en este caso, fármacos antipalúdicos. Los resultados fueron inesperados.
"Es de esperar que el uso de dos medicamentos que atacan la cristalización de dos maneras diferentes sea sinérgico, o al menos aditivo", dijo Jeffrey Rimer, profesor de Ingeniería Química y Biomolecular Abraham E. Dukler en UH y coautor deel documento "En cambio, descubrimos que pueden trabajar unos contra otros".
Trabajar uno contra el otro, conocido como cooperación antagónica, significaba que los medicamentos en realidad eran menos efectivos en conjunto que individualmente. Peter Vekilov, John y Rebecca Moores, Profesor de Ingeniería Química y Biomolecular y Química en UH y otro coautor, dijeron que elEl trabajo permitirá el diseño de tratamientos más efectivos para la malaria, una enfermedad transmitida por mosquitos que mató a 435,000 personas en 2017, la mayoría de ellos niños en África.
Pero en términos más generales, sugiere una nueva forma de detectar moléculas para su potencial en el desarrollo de fármacos, permitiendo que se desarrollen nuevos tratamientos más rápidamente.
"Cuando está utilizando modificadores, un pequeño cambio en la estructura de la molécula puede alterar drásticamente su rendimiento", dijo Rimer.
La malaria es causada por un parásito, que consume hemoglobina y deja un compuesto conocido como hematina, que el parásito secuestra dentro de un cristal. Los tratamientos antipalúdicos funcionan inhibiendo el crecimiento del cristal, liberando hematina para atacar al parásito.
Para este trabajo, los investigadores estudiaron el crecimiento de cristales de hematina en presencia de cuatro medicamentos antipalúdicos: cloroquina, quinina, mefloquina y amodiaquina, que funcionan de una de dos maneras distintas.
Tanto computacional como experimentalmente, incluso mediante el uso de microscopía de fuerza atómica, los investigadores demostraron cómo se comportan los compuestos que atacan la cristalización mediante dos mecanismos diferentes cuando se combinan. La comprensión del nivel molecular resultante de ese comportamiento sugiere un nuevo mecanismo para la ciencia de los materiales, Vekilovdijo.
"Este mecanismo puede proporcionar orientación en la búsqueda de combinaciones de inhibidores adecuados para controlar la cristalización de materiales patológicos, biomiméticos y sintéticos", escribieron los investigadores. "En un contexto más amplio, nuestros resultados destacan las interacciones de los modificadores mediadas por la dinámica y las estructuras enla interfaz cristalina como elemento principal de la regulación de las formas y patrones de las estructuras cristalinas en la naturaleza y la industria ".
Además de Vekilov y Rimer, los investigadores involucrados en el proyecto incluyen al estudiante de doctorado UH Wenchuan Ma y al colaborador Dr. James Lutsko de la Université libre de Bruxelles.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Houston . Original escrito por Jeannie Kever. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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