bioisosterisme:een voorproefje in moleculaire mimicry

Bioisosterisme is in wezen een moleculair spel van "verkleed". Het gaat om het vinden van moleculen die er anders uitzien, maar op dezelfde manier handelen op biologisch niveau.

Zie het zo:stel je voor dat twee mensen verschillende kleding dragen, maar ze hebben allebei dezelfde lengte, gewicht en loop. Ze zien er misschien anders uit, maar ze bewegen en gedragen zich op dezelfde manier. In bioisosterisme zijn de "kleding" de chemische structuren van de moleculen, en het "gedrag" is hun biologische activiteit.

Hier is een meer gedetailleerde uitleg:

wat is het?

Bioisosterisme is de praktijk van het vervangen van een functionele groep of een groep in een molecuul met een andere met vergelijkbare fysische en chemische eigenschappen, wat resulteert in een molecuul met vergelijkbare biologische activiteit.

Waarom geven het ons om?

Bioisosterisme is om een paar redenen belangrijk:

* Verbetering van bestaande medicijnen: Het stelt ons in staat om bestaande medicijnen aan te passen om ze krachtiger, veiliger te maken of betere farmacokinetische eigenschappen te hebben (hoe ze worden geabsorbeerd, gedistribueerd, gemetaboliseerd en uitgescheiden).

* Nieuwe medicijnen ontwikkelen: Het helpt ons nieuwe medicijnen te ontwerpen die zich richten op specifieke biologische paden, terwijl ongewenste bijwerkingen worden geminimaliseerd.

* patenteren en innovatie: Het creëren van bioisosterische moleculen kan farmaceutische bedrijven helpen het patentleven van hun bestaande medicijnen te verlengen en hun intellectuele eigendom te beschermen.

Voorbeelden:

* Een carbonzuur vervangen door een tetrazol: Dit is een klassiek voorbeeld, waarbij de tetrazolgroep de waterstofbindende eigenschappen van een carbonzuur nabootst, wat leidt tot vergelijkbare biologische activiteit.

* Een aromatische ring vervangen door een heteroaromatische ring: Dit kan de elektronische eigenschappen van het molecuul veranderen, waardoor de bindingsaffiniteit ervan wordt beïnvloed in een doel -eiwit.

* Introductie van een methylgroep: Dit kan de lipofiliciteit van het molecuul veranderen, waardoor de absorptie en verdeling ervan wordt beïnvloed.

Verschillende soorten bioisosteres:

Er zijn verschillende categorieën bioisosteres, waaronder:

* klassieke bioisosteres: Dit zijn groepen met vergelijkbare elektronische, sterische en waterstofbindende eigenschappen.

* Niet-klassieke bioisosteres: Dit zijn groepen die verschillende fysische eigenschappen kunnen hebben, maar nog steeds vergelijkbare biologische effecten produceren vanwege hun interactie met het doelmolecuul.

* Ring bioisosteres: Deze omvatten het vervangen van een aromatische ring met een ander ringsysteem met vergelijkbare grootte en elektronische eigenschappen.

Conclusie:

Bioisosterisme is een krachtig hulpmiddel bij het ontdekken en ontwikkeling van geneesmiddelen. Door de principes van dit concept te begrijpen, kunnen wetenschappers nieuwe verbindingen ontwerpen en synthetiseren met gewenste biologische eigenschappen, wat leidt tot verbeterde therapieën voor verschillende ziekten.