p Na última década, cientistas descobriram uma peculiaridade da química de drogas:se você adicionar um bloco de construção simples de um carbono a uma droga, pode tornar a droga mais potente, menos tóxico, ou mais estável. p Adicionar este grupo metil de um carbono melhora as drogas com frequência suficiente para gerar o termo efeito "metil mágico". Apesar da simplicidade deste conceito, adicionar um grupo metil a uma droga não é tarefa fácil. Pode exigir produtos químicos agressivos, usar condições difíceis, ou envolvem a preparação de um medicamento modificado do zero.

p Mas em novas pesquisas, químicos da Universidade de Wisconsin-Madison e da empresa farmacêutica Merck revelam uma visão direta, nova maneira flexível de adicionar esse grupo metil a uma gama de moléculas simples e complexas. Mais de milhares de experimentos em miniatura, os cientistas descobriram que, quando ativado pela luz azul, a mistura certa de produtos químicos pode realizar a adição à temperatura ambiente, oferecendo uma grande melhoria ao processo.

p Os desenvolvedores de medicamentos podem usar a técnica para testar se um candidato a medicamento pode ser melhorado com um novo grupo metil, potencialmente salvando drogas promissoras da pilha de lixo. Os pesquisadores publicaram suas descobertas na revista Ciência .

p Muitas vezes, novos medicamentos fracassam porque apenas uma propriedade não é boa o suficiente para o mundo real. Talvez não dure o suficiente no corpo, por exemplo.

p "Normalmente é nessa fase em que, se você pode substituir um átomo de hidrogênio por um grupo metil, só pode resolver o último problema que o leva à linha de chegada, "diz o primeiro autor do estudo, Aristidis Vasilopoulos, que completou o trabalho enquanto estudante de doutorado no laboratório de Shannon Stahl na UW – Madison. "Esta nova reação é geral e simples o suficiente, você pode simplesmente pegar um desses compostos de drogas que estão presos logo antes da linha de chegada e tentar e ver se isso vai melhorar as propriedades que são importantes. "

p As ligações entre os átomos de carbono e hidrogênio são normalmente muito estáveis, o que os torna resistentes à recombinação de novas maneiras. Então, adicionar um grupo metila baseado em carbono à estrutura baseada em carbono de uma droga requer alguma forma de energizar os átomos envolvidos.

p Existem algumas maneiras testadas e comprovadas de adicionar energia a uma reação química. Uma é começar com materiais de alta energia. Outra é adicionar luz. Vasilopoulos tentou ambos. Mais de 1, 000 experimentos sutilmente diferentes no laboratório da Merck em Nova Jersey, ele trabalhou com compostos reativos conhecidos como peróxidos, que serviu como fonte de grupos metil de alta energia, e diferentes substâncias químicas que absorvem a luz azul e violeta. Nenhum desses experimentos funcionou muito bem.

p "Voltei para Madison para repetir alguns dos experimentos que fiz, ", diz Vasilopoulos. Ele então tropeçou em um produto químico fotossensível que ainda não havia experimentado." E foi esse que me deu o resultado 'eureka'. "

p Acontece que a molécula fortuita ajuda a transferir energia da luz para o peróxido, dividindo-o em dois. O peróxido quebrado então produz um grupo metil de alta energia e uma molécula de droga de alta energia, ambos como compostos chamados radicais. Os radicais são como relâmpagos químicos - eles procuram um alvo e o explodem com energia.

p Quando esses dois radicais se encontram, eles às vezes se combinam e produzem o produto metilado tão procurado. Ajustando as condições de reação, os químicos podem equilibrar esses dois compostos para maximizar o rendimento do produto final.

p Mas, como relâmpagos, radicais são difíceis de controlar e nem sempre se encontram. Então, em outra série de experimentos, Vasilopoulos descobriu que outra substância - um catalisador com um átomo de níquel - poderia ser usada como modelo para reunir as duas moléculas radicais de uma forma mais previsível para formar o produto desejado.

p Em vários experimentos de prova de conceito, o método adicionou um grupo metil a uma gama diversificada de moléculas com eficiências que variam de 28% a 61%.

p "Os substratos que usamos variam de blocos de construção em estágio inicial que podem ser uma estrutura simples que pode ser convertida em uma droga, até os medicamentos comercializados para ingestão, "diz Vasilopoulos, que agora é um cientista sênior da empresa farmacêutica AbbVie em Chicago.

p Direcionar onde o grupo metil vai pousar em uma espinha dorsal química é outro desafio. Os químicos descobriram que adicionar um ácido à mistura de reação deu a eles algum controle sobre onde o metila iria parar. O ácido torna alguns locais próximos aos átomos de nitrogênio menos favoráveis, o que torna mais provável que o grupo metil se fixará no segundo melhor local. Muitos compostos de drogas têm esses átomos de nitrogênio, tornando esta estratégia útil para modificar drogas de uma maneira controlada.

p "Eu dei a este projeto uma chance insignificante de sucesso quando a Aris me propôs pela primeira vez, "diz Stahl." Agora que ele conseguiu, parece justo chamá-lo de 'metilação mágica'. "