Pesquisadores do Dartmouth College desenvolveram uma técnica para produzir esteróides sintéticos que podem abrir caminho para uma cascata de novas descobertas de drogas. O processo, publicado no jornal Química da Natureza , facilita o acesso a raras, isômeros de imagem de espelho de estruturas esteróides de ocorrência natural.

A tecnica, com base em uma série de novas reações químicas, reduz significativamente a despesa e o tempo necessários para desenvolver a terapêutica a partir de uma coleção de moléculas farmaceuticamente privilegiada, porém pouco explorada.

"Esta é uma estratégia molecular fundamentalmente nova para a construção de esteróides, "disse Glenn Micalizio, o professor de química de New Hampshire em Dartmouth. "Esta tecnologia permite a preparação de qualquer isômero de imagem espelhada com a mesma facilidade, mas com uma eficiência sem precedentes. "

A estrutura molecular central dos esteróides é uma espinha dorsal comprovada no desenvolvimento de drogas. Mais de 100 moléculas de esteróides diferentes são aprovadas pela Food and Drug Administration dos EUA como terapêutica para uma ampla gama de sintomas e doenças, incluindo inflamação e dor, câncer e infecção bacteriana.

A terapêutica esteroidal, sem dúvida, constitui a classe de medicina de maior sucesso inspirada por um produto natural. Todas as drogas conhecidas nesta classe compartilham uma estrutura comum composta por apenas um dos dois possíveis esqueletos de imagem em espelho - conhecidos como enantiômeros. Esses agentes estão normalmente disponíveis a partir de transformações químicas de esteróides naturais e prontamente disponíveis.

De acordo com pesquisadores, moléculas baseadas no isômero de imagem especular não natural dos esteróides formam a base de uma vasta coleção de medicamentos em potencial pouco explorados. Embora esses compostos compartilhem as propriedades físicas básicas semelhantes às drogas da classe natural, eles possuem estruturas 3-D complementares com amplo potencial na clínica.

“Com este avanço, agora temos a oportunidade de investigar regiões férteis do espaço químico para a identificação de um número incontável de únicos, agentes medicinais relevantes, "disse Micalizio.

O processo desenvolvido no Laboratório Micalizio em Dartmouth, produz estruturas esteróides de qualquer enantiômero com o que os pesquisadores descrevem como eficiência sem precedentes. Usando materiais iniciais baratos e abundantes, a nova classe de sintéticos pode ser produzida em apenas cinco etapas químicas.

O avanço é baseado em uma reação química descoberta em 2014 por Micalizio que forja metade da estrutura do esteróide. O avanço foi possível inventando um procedimento simples para avançar esses intermediários para estruturas esteróides de qualquer série de imagens de espelho.

Embora a síntese química tenha sido descrita anteriormente como uma rota para enantiômeros não naturais de esteróides, o processo pioneiro em Dartmouth permite que os cientistas investiguem com mais facilidade suas propriedades medicinais. Mais importante, o tempo e o custo de preparação de coleções de novos compostos dessa classe - um requisito da maioria dos esforços de descoberta de medicamentos modernos - foram drasticamente reduzidos.

"Esta é de longe a via mais concisa e flexível para fazer uma grande variedade de novos esteróides, "disse Micalizio.

Para mostrar o valor da tecnologia na ciência biomédica, a equipe de pesquisa demonstrou que uma das moléculas preparadas em seu estudo inicial tem propriedades inibidoras de crescimento potentes e seletivas contra três diferentes linhagens de células de câncer humano.

"Não estamos apenas dizendo que essas coisas têm potencial, "disse Micalizio, "aqui está um exemplo do número relativamente pequeno de compostos que produzimos que prova seu valor potencial como agentes anticâncer."

Uma vez que os isômeros de imagem de espelho sintético não estão prontamente disponíveis a partir de fontes naturais, A busca dessa classe de drogas e de seu valor clínico depende da eficiência com que os químicos orgânicos podem prepará-los.

"A ciência da química orgânica sintética é um componente essencial da descoberta de drogas, e os avanços neste campo são diretamente responsáveis ​​por nossa recente descoberta, "disse Micalizio.

"Sem a capacidade de criar novas coleções de moléculas, é difícil perseguir muitas novas direções potencialmente excitantes na descoberta de medicamentos. Como tal, avanços na síntese química, como este, pode ter efeitos profundos e ondulantes na ciência biomédica, "Micalizio acrescentou

Com base no desafio de inventar a química que estimula a descoberta na ciência biomédica, O laboratório de Micalizio espera desenvolver uma nova plataforma de tecnologia para explorar isômeros não naturais de esteróides para o desenvolvimento de terapêuticas.