Si los químicos farmacéuticos son los cazadores de drogas que descubren nuevos medicamentos, Científicos como Andrew McNally y Robert Paton son los armeros, los hábiles creadores que arman a los cazadores de drogas con las herramientas más afiladas.

La pareja de químicos orgánicos de la Universidad Estatal de Colorado ha forjado una nueva y poderosa herramienta para los cazadores de drogas:una simple, reacción química elegantemente diseñada que podría abrir un ala poco explorada de química biológicamente relevante. Su contribución, detallado en la revista Ciencias 16 de noviembre podría ser una inyección en el brazo por el descubrimiento de nuevas drogas.

Profesor asistente McNally, un químico sintético, y el profesor asociado Paton, un experto en diseño químico computacional, unieron fuerzas para crear una nueva reacción de enlace carbono-carbono que es fundamental para la forma en que se fabrican y descubren los fármacos de molécula pequeña. La reacción usa fósforo, en lugar de un metal de transición de uso común, para unir anillos moleculares llamados piridinas. La falta de una reacción química accesible para acoplar los anillos de piridina había sido una deficiencia en el campo del descubrimiento de fármacos.

La nueva reacción creado en el laboratorio de McNally, es análogo a la conocida reacción de acoplamiento cruzado catalizada por paladio, que forma enlaces carbono-carbono utilizando el paladio, un metal de transición, como punto de contacto. Reacciones catalizadas por paladio, que fueron objeto del Premio Nobel de Química 2010, se han utilizado durante más de 30 años en laboratorios farmacéuticos como el caballo de batalla para el acoplamiento de anillos de benceno. El acoplamiento de benceno es una reacción fundamental en muchos compuestos farmacéuticamente activos, de los cuales miles de medicamentos en la actualidad:analgésicos, antimaláricos, anticonceptivos — se sintetizaron por primera vez en laboratorios.

Pero la reacción catalizada por paladio, para lo cual el químico John Stille fallecido de CSU fue un gran innovador en los años 70 y 80, no funciona tan bien para acoplar anillos de piridina. Los anillos de piridina acoplados son un farmacóforo potencialmente valioso, o parte química que se sabe que interactúa con un sistema biológico:la base de cómo las drogas interactúan con el cuerpo. Por lo tanto, la creación de McNally permite la fácil construcción de compuestos químicos tradicionalmente difíciles de fabricar que son objetivos biológicos conocidos. Ofrecen potencial para el descubrimiento de medicamentos para enfermedades antiguas y nuevas, un nuevo arsenal de herramientas que antes estaban fuera de su alcance.

"Un objetivo importante de nuestro laboratorio siempre ha sido que cualquier persona en un entorno farmacéutico vaya al laboratorio y pruebe nuestra química, ", Dijo McNally." Si la gente puede tomar esto y comenzar a usarlo para descubrir pistas de drogas, eso sería una victoria increíble. Hemos utilizado la química de los metales de transición durante muchos años, pero conseguir un nuevo enfoque ha sido bastante difícil. Hemos tratado de hacer esto lo más fácil posible ".

Colaborar con el laboratorio de Paton fue fundamental para el descubrimiento de la nueva reacción, McNally dijo:porque la experimentación por sí sola no podría haber producido el modelo resultante. Paton se especializa en química cuántica, utilizándolo para diseñar racionalmente nuevas estructuras químicas para llevar a cabo tareas específicas. A través de estos métodos, Paton y su equipo validaron el uso de fósforo, y siguió el mecanismo por el cual se orquesta el desafiante acoplamiento de piridina.

"Este es el primer estudio que conocemos que nos brinda una comprensión completa de cómo se forman estos vínculos, ", Dijo McNally." La gente había visto estas reacciones mediadas por fósforo como algo esotéricas, sin significado práctico. El modelo que desarrollamos también nos ha permitido desarrollar otras reacciones que serán valiosas para la industria farmacéutica que están en curso en nuestro laboratorio ".

Paton dice que espera que los químicos médicos utilicen esta nueva química para desarrollar bibliotecas de compuestos con acoplamientos de piridina catalizados por fósforo. y que estas bibliotecas podrían abrir puertas a nuevos tratamientos farmacológicos.

"Queremos ofrecer a las personas métodos fiables que puedan utilizar todos los días para producir moléculas importantes, "Dijo McNally.