Construindo moléculas como os Tinkertoys? Um estudo inovador pode abrir o caminho
p Uma equipe de químicos da Universidade de Chicago anunciou uma nova técnica que permite aos cientistas cortar facilmente os átomos de nitrogênio das moléculas - o que pode tornar o processo de descoberta de novas moléculas para medicamentos ou outros usos mais fácil e rápido. Acima:Os co-autores do estudo Balu Dherange e Kathleen Berger demonstram um desenho do processo. Crédito:Universidade de Chicago
p As moléculas são os blocos de construção do nosso mundo moderno, de telefones a carros e Doritos. Mas criar novos ainda é um processo extremamente caro e demorado. Um grupo de químicos da Universidade de Chicago quer encontrar uma maneira melhor. p "Se você olhar o diagrama de uma molécula, parece que você deve ser capaz de juntá-los como brinquedos, mas você não pode, "disse Asst. Prof. Mark Levin." Gostaríamos de mudar isso. "
p Sua nova descoberta, publicado em 12 de maio em
Natureza , representa um primeiro passo em direção a essa transformação:uma maneira de cortar facilmente os átomos de nitrogênio das moléculas.
p Apesar de décadas de experimentos, a química continua sendo uma arte em muitos aspectos, porque as moléculas são construídas em um longo, processo iterativo:anexando algumas partes, em seguida, quebrar outras para que você possa remendar novas partes. Cada molécula que usamos, das fibras em seu tapete às tinturas que o coloriram e aos detergentes que você usa para limpá-lo, é construído desta forma. Mas às vezes, as moléculas criadas nas etapas intermediárias ou como subprodutos são muito tóxicas, ou todo o processo consome muito tempo e eletricidade.
p Este processo se torna ainda mais trabalhoso quando cientistas ou fabricantes de medicamentos procuram um novo produto químico, Levin disse, já que eles precisam criar muitas opções para testar.
p "Digamos que você queira fazer um novo medicamento que tenha como alvo uma parte da célula que os biólogos identificaram como importante para doenças cardíacas, "ele disse." Normalmente, você examina milhares de moléculas apenas para encontrar algumas que se ligam a essa parte da célula. Então você começa a modificá-los, para tornar as moléculas mais fáceis de serem absorvidas pelo corpo ou para evitar efeitos colaterais. Cada vez que você pensa, dizer, 'Funcionaria melhor com um átomo de carbono de um lado em vez de um nitrogênio?' você tem que voltar ao início e começar de novo com como construí-lo. "
p O grupo de Levin quer transformar o campo introduzindo maneiras de editar diretamente a molécula de interesse. Existem algumas maneiras de fazer pequenas edições nas bordas, Levin disse, mas os cientistas ainda estão procurando técnicas para fazer grandes mudanças nos esqueletos das moléculas.
p Os químicos da UChicago fizeram uma descoberta nesta busca, encontrar uma maneira de "deletar" um átomo de nitrogênio de uma molécula. Processos semelhantes usados atualmente geram uma molécula muito tóxica, mas o grupo de Levin, em vez disso, adiciona um reagente chave, ou produto químico reativo, que ignora a etapa intermediária. O nitrogênio é liberado como N2, e dois átomos de carbono formam uma ligação em seu lugar.
p Como um novo método fundamental, a descoberta abre caminhos para a construção de moléculas.
p "Uma coisa que permite que você pense em fazer anéis de uma nova maneira, com potencialmente menos etapas. Isso permite que você mude a lógica de como você faz as coisas, "Levin disse. (Anéis de moléculas são um ingrediente frequente em produtos químicos.)
p O processo não funciona para todas as moléculas, mas para muitos outros importantes. Por exemplo, O grupo de Levin testou o método com lapatinibe, uma molécula aprovada pelo FDA como uma droga contra o câncer, e foi capaz de editar sua composição com rapidez e facilidade.
p "Um lado dessa descoberta é ser capaz de realmente trabalhar com uma classe de reações que foi amplamente subutilizada porque é simplesmente horrível de se trabalhar, "Levin disse." Mas falando de forma mais ampla, esperamos que represente uma transformação no pensamento sobre como otimizar uma molécula. "