Un equipo de investigadores de la Universidad de Calgary ha descubierto nueva información sobre una clase de enzimas vegetales que podrían tener implicaciones para la industria farmacéutica.

En un artículo publicado en el Revista de química biológica , los científicos explican cómo revelaron detalles moleculares de una clase de enzimas que es fundamental para la síntesis de muchos productos farmacéuticos ampliamente utilizados, incluidos los analgésicos codeína y morfina.

El equipo utilizó la fuente de luz canadiense (CLS) en la Universidad de Saskatchewan y el Laboratorio Nacional Acelerador SLAC para comprender mejor cómo se comporta la enzima. que es crucial para liberar su potencial para fabricar nuevos medicamentos.

"Hasta este estudio, no conocíamos los detalles estructurales clave de la enzima. Aprendimos de la estructura de la enzima unida al producto cómo la reacción de metilación bloquea el producto en una determinada estereoquímica. Se desconocía por completo cómo lo hizo la enzima antes de que determináramos esta estructura, ", explicó el autor correspondiente, el Dr. Kenneth Ng.

La estereoquímica es un concepto importante cuando se trata de seguridad y eficacia en el diseño de fármacos. Una molécula puede tener algunas disposiciones diferentes, similar a cómo su mano izquierda es una imagen especular de su mano derecha. Estos arreglos pueden tener efectos muy diferentes.

"Hay muchos ejemplos clásicos en los que puede tener un gran efecto, ", dijo el autor principal Dean Lang." La talidomida es un ejemplo histórico famoso. Cuando lo tiene en una forma estereoquímica, es un buen tratamiento para las náuseas, pero en la forma estereoquímica opuesta puede provocar defectos de nacimiento ".

En este estudio, la estereoselectividad de la enzima de la amapola cornuda amarilla controla qué sustratos pueden interactuar, los productos que obtendrás, y cuánto compuesto medicinal se puede extraer de la planta.

Comprender cómo se comportan las enzimas clave puede ayudar a los bioingenieros a optimizar la producción de fármacos y permitir a los investigadores explorar compuestos nuevos o raros.

"Además de comprender cómo la planta realiza una química asombrosa, también queremos poder trasplantar su capacidad a organismos más fáciles de tratar, como levaduras o bacterias, para que podamos fabricar estos medicamentos de una manera similar a la elaboración de cerveza o vino, ", dijo el coautor Jeremy Morris.

"Esperamos que esto reduzca el costo de estos medicamentos y los haga más accesibles, "añadió.

Dr. Peter Facchini, uno de los autores principales de este estudio y profesor de la Universidad de Calgary, lidera un esfuerzo por traducir los descubrimientos fundamentales en aplicaciones comerciales como Director Científico de Willow Biosciences, una empresa fundada en tecnología desarrollada en la Universidad de Calgary.

"Compuestos derivados de plantas, como opiáceos y cannabinoides, tener valor farmacéutico y comercial, por lo que siempre estamos buscando oportunidades para patentar y potencialmente comercializar las tecnologías que desarrollamos, "Dijo Facchini.

También discutió el valor que la investigación académica fundamental tiene para las aplicaciones industriales.

"Entendemos bastante bien cómo la planta utiliza de manera eficiente ciertas enzimas para fabricar productos de alto valor. Sin embargo, para fabricar productos vegetales con levadura, generalmente hay que manipular estas enzimas porque hay que hacer que funcionen en un organismo que sólo está relacionado lejanamente con las plantas ".

El Dr. Facchini destacó la importancia del arduo trabajo realizado por los investigadores involucrados en este estudio y la fuerte colaboración entre sus respectivos laboratorios. Tiene la esperanza de que su investigación pueda conducir a nuevos fármacos eficaces en el futuro.