Pesquisadores químicos apresentam novo método para auxiliar no desenvolvimento de compostos farmacêuticos e agroquímicos

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Em vez disso, a equipe da CSU demonstra no artigo uma maneira de primeiro quebrar um heterociclo de pirimidina existente e depois reconstruí-lo. Crédito:Natureza (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07474-1

Pesquisadores da Colorado State University publicaram descobertas na Nature que poderia ser útil para acelerar o desenvolvimento de novos produtos farmacêuticos e pesticidas.

Os professores Andy McNally e Robert Paton lideraram o trabalho por meio do Departamento de Química da CSU. O artigo descreve uma abordagem para desconstruir e depois remontar compostos comuns conhecidos como heterociclos para alcançar novas características. Esses compostos são frequentemente um ponto de partida para pesquisas em diversos campos, e os cientistas trabalham constantemente para modificá-los para melhorar ou otimizar medicamentos, por exemplo.

Normalmente, a criação desses compostos é feita no início do processo de desenvolvimento, com os pesquisadores construindo combinações conhecidas através de múltiplas etapas para chegar a um possível candidato a medicamento para teste. Em vez disso, a equipe da CSU demonstra no artigo uma maneira de primeiro quebrar um heterociclo de pirimidina existente e depois reconstruí-lo para conter nitrogênio em vez de carbono ao longo da borda das estruturas.

Essa mudança na periferia permite um novo conjunto de reações químicas benéficas que antes seriam difíceis ou impossíveis de alcançar com essas estruturas. Essa abordagem, disse McNally, elimina a necessidade de fazer uma síntese extensa e demorada do composto precursor simples original para fora. Ele disse que esse tipo de trabalho é conhecido como edição molecular.

"Nossa abordagem é contra-intuitiva, mas é mais eficiente", disse McNally, que ocupa a Cátedra Albert I. Meyers em Química Orgânica. “Ao separar esses compostos e reconstruí-los no final, podemos transformá-los rapidamente em versões ligeiramente diferentes e mais potentes, que podem então acelerar o desenvolvimento do medicamento final sem ter que trabalhar em muitas combinações potenciais – algumas das quais talvez nunca trabalhar em tudo."

A equipe de McNally é especializada em química orgânica sintética, ou na ciência da criação de moléculas novas e necessárias em laboratório. Enquanto sua equipe liderou a parte experimental da pesquisa, eles trabalharam em estreita colaboração com a equipe de Paton para desenvolver e usar métodos computacionais para testar suas abordagens e descrever melhor os estados de transição. Autores adicionais na pesquisa de ambos os grupos do departamento incluem os estudantes de pós-graduação Louis de Lescure, Benjamin Uhlenbruck e Celena Josephitis.

McNally disse que a estratégia descrita no artigo pode ser usada em muitos campos e se baseia em uma tradição de excelência em pesquisa em química sintética na CSU. Ele disse que sua equipe está agora se concentrando em como essa abordagem também pode ser usada para entender melhor a atividade das drogas no corpo antes do uso pelo público.

“Qualquer medicamento que chega ao mercado deve primeiro passar por relatórios toxicológicos para garantir que não vai parar onde não pertence e para quantificar melhor a sua atividade no corpo”, disse ele.

"Nossa abordagem aqui pode ser usada para aumentar ligeiramente a massa desses compostos sem alterar a química. Isso permite que os pesquisadores usem a espectrometria de massa para detectar melhor seu caminho e atividade e aceleraria novamente o desenvolvimento e a compreensão desses produtos químicos necessários."

Mais informações: Benjamin J. H. Uhlenbruck et al, Uma estratégia de desconstrução-reconstrução para a diversificação da pirimidina, Nature (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07474-1
Informações do diário: Natureza

Fornecido pela Colorado State University

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