Una nueva estrategia de síntesis química para recolectar la rica información que se encuentra en los productos naturales (compuestos orgánicos aislados de fuentes naturales) ha llevado a la identificación de nuevos, derivados más simples con potencial para proteger selectivamente las neuronas, importante para enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer, o para evitar que el sistema inmunológico rechace los trasplantes de órganos, según un estudio dirigido por la Universidad de Baylor.

El estudio se publica en la revista Química de la naturaleza .

Los investigadores advierten que su investigación solo ha conducido a posibles pistas de fármacos en lugar del descubrimiento de fármacos, y que las posibles aplicaciones probablemente tardarán muchos años y requerirán un amplio desarrollo por parte de las empresas farmacéuticas. Pero la investigación es significativa porque la estrategia para llegar a estas pistas farmacológicas tiene el potencial de reducir profundamente el tiempo que lleva pasar de un producto natural complejo inicial a versiones simplificadas listas para un mayor desarrollo.

El estudio piloto para este nuevo enfoque comenzó con gracilina A, un producto natural derivado de una esponja de mar, que otros investigadores habían encontrado que tenían potencial medicinal pero carecían de estructura detallada y relaciones de bioactividad, dijo el autor principal Daniel Romo, Doctor., Profesor de Química Schotts en la Facultad de Artes y Ciencias de Baylor.

El método sintético simplificado, llamado "retrosíntesis dirigida por farmacóforos" (PDR), es "como la diferencia entre construir un edificio de ocho pisos cuando todo lo que necesita puede ser un edificio de seis o siete pisos, "Dijo Romo. Un farmacóforo es la estructura mínima requerida para la actividad de una molécula bioactiva.

Romo compara su grupo de síntesis con ingenieros moleculares que construyen moléculas en lugar de edificios.

"Pensamos, '¿Por qué no plantear una hipótesis sobre lo que podría ser esencial para la bioactividad, integrar esa estructura mínima en nuestros planos del primer piso, y luego acumule gradualmente el resto del producto natural, piso por piso, mientras realizaba estudios biológicos en cada piso en el camino hacia el piso superior? '”, dijo Romo.

El objetivo a largo plazo es la identificación más rápida de versiones más simples del producto natural que conservan la bioactividad de interés. Esto se puede hacer en el camino a sintetizar el objetivo de producto natural más complejo "deteniéndose y mirando lo que está en el quinto, sexto y séptimo piso en su camino hacia el piso superior, "Dijo Romo.

Esto podría reducir en gran medida el tiempo necesario para identificar compuestos útiles derivados de productos naturales. lo que también podría, en última instancia, afectar el costo de los medicamentos.

Químicos de la Universidad de Baylor, la Universidad de Santiago de Compostela en Lugo, España, y la Universidad de Aberdeen en Aberdeen, Escocia, utilizó PDR para identificar varios derivados de gracilina A que, a diferencia del producto natural en sí, se encontró que se unían selectivamente a una de dos proteínas estrechamente relacionadas, ciclofilina A (CypA) y ciclofilina D (CypD).

CypA está involucrado con la respuesta inmune, y la inhibición de esta proteína diana conduce a inmunosupresión, una actividad fundamental para prevenir el rechazo de órganos trasplantados. La CypD está involucrada en procesos celulares aberrantes que están implicados en enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y la aterosclerosis.

Romo dijo que espera que las compañías farmacéuticas encuentren atractiva la estrategia PDR y vuelvan a mirar a los productos naturales como pistas para el descubrimiento de fármacos, además de los enfoques más tradicionales que se practican actualmente.

"PDR podría mitigar algunas de las preocupaciones sobre la complejidad de los productos naturales, lo que contribuyó al declive de los productos naturales como puntos de partida para el descubrimiento de fármacos en primer lugar, "Dijo Romo.