Os bioquímicos russos identificaram uma nova classe promissora de antibióticos. Tendo estudado mais de 125, 000 moléculas, eles descobriram que os derivados de 2-pirazol-1-il-tiazol exibem propriedades antibacterianas. Um dos compostos descobertos demonstrou boa atividade e baixa citotoxicidade, e assim pode servir como um protótipo em estudos posteriores. O artigo foi publicado em The Journal of Antibiotics .

O desenvolvimento de antibióticos é uma das principais descobertas do século XX. O mundo de hoje é quase inimaginável sem eles. Contudo, o aumento da resistência aos antibióticos em bactérias, isto é, sua capacidade adquirida de resistir aos efeitos das drogas - cria uma necessidade constante de novas drogas. Novos estudos podem levar anos e, portanto, estão se tornando não lucrativos para as empresas farmacêuticas. É por isso que novos métodos para descobrir novas classes de antibióticos são essenciais.

"O desenvolvimento de novos medicamentos antibacterianos projetados para superar a resistência de cepas bacterianas clinicamente importantes atraiu considerável interesse científico e social. No entanto, este processo é principalmente focado na identificação de análogos estruturais dentro das classes de antibióticos já conhecidas, "disse a co-autora do estudo, Anastasia Aladinskaya, pesquisador do Laboratório de Química Médica e Bioinformática do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou (MIPT). "Nós, pelo contrário, acho que descobrir novos quimiotipos é mais eficaz na busca de drogas antibacterianas. "

Pesquisadores do MIPT e seus colegas da Skoltech, Lomonosov Moscow State University, e o Instituto de Bioquímica e Genética da Academia Russa de Ciências em Ufa, planejou e aplicou um método de análise semiautomática e usou uma deformação não resistente do Escherichia coli bactérias como organismo modelo. O método se baseia no controle da atividade bacteriana e mostra claramente o mecanismo de ação de diferentes compostos. Existem várias maneiras de matar bactérias. Neste estudo, os cientistas procuraram um dos dois:anormalidades no material genético da bactéria - seu DNA - ou inibição da síntese de proteínas. Dado que o método é bastante simples e pode ser automatizado, os cientistas foram capazes de estudar mais de 125, 000 moléculas.

"Junto com nossos colegas, o laboratório MIPT realizou uma triagem de alto rendimento de bibliotecas de pequenas moléculas para identificar compostos estruturalmente diversos com atividade antibacteriana. A plataforma de triagem emprega um método exclusivo descrito anteriormente, projetado para determinar o mecanismo de ação de um antibiótico. No decorrer do estudo, descobrimos uma classe de pequenas moléculas - derivados de 2-pirazol-1-il-tiazol - com a capacidade de inibir uma cepa de E. coli conhecido como ΔTolC E. coli , "Aladinskaya explicou." Essas descobertas da pesquisa são um ponto de partida para uma investigação mais aprofundada deste quimiotipo, incluindo sua subsequente otimização estrutural. "

O estudo identificou 688 substâncias com atividade antibacteriana marcada. Trinta e oito moléculas que compartilham o arcabouço 2-pirazol-1-il-tiazol foram consideradas altamente ativas contra ΔTolC E. coli , indicando o valor potencial desta classe de compostos. Interessantemente, foi a primeira vez que essa propriedade foi observada. Como resultado, os cientistas selecionaram oito compostos que inibiam a síntese de proteínas e mediram sua toxicidade para as células. Um dos compostos tinha um equilíbrio ideal entre suas propriedades citostáticas e antibacterianas.

Graças ao novo método, que permite a triagem rápida e eficaz de um grande número de substâncias, uma nova classe de compostos com atividade antibacteriana foi identificada. Planos estão em andamento para estudar suas propriedades contra cepas resistentes a antibióticos.

O foco do Laboratório de Química Medicinal e Bioinformática, liderado por Yan Ivanenkov, está no desenvolvimento de pequenas moléculas medicinais usando os métodos mais recentes em quimio e bioinformática. É um dos poucos laboratórios russos direta e ativamente engajados no desenvolvimento de moléculas medicinais inovadoras. Alguns deles estão atualmente em ensaios clínicos nos EUA e em outros lugares, enquanto outros estão sendo avaliados em pesquisas pré-clínicas. Entre eles estão os inibidores de tradução procarióticos (moléculas medicinais antibacterianas) desenvolvidos em colaboração com o Instituto Belozersky de Biologia Físico-Química e o DHMEQ.

Outro foco de pesquisa do laboratório é a criação de algoritmos matemáticos especializados e programas de computador. A partir de hoje, seis programas de computador exclusivos foram criados para resolver vários problemas nas áreas de química medicinal e quimioinformática. Grandes empresas farmacêuticas, incluindo ChemDiv, Novartis, Sanofi, Merck, Bayer, Pfizer, e Takeda, encomendaram pesquisas no laboratório.