Wetenschap
Klikchemie:Onderzoeksteam creëert 150 nieuwe verbindingen
Chemici van het Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) hebben een nieuwe verzameling moleculaire verbindingen gecreëerd en zijn begonnen deze te testen als potentiële aanknopingspunten in de zoektocht naar nieuwe medicijnen. Onder deze moleculen vonden ze er verschillende die veelbelovend zijn voor ontwikkeling als antibiotica en kankertherapieën. Klinkt als een eureka-moment? Ja soort van. Maar het is meer een geval van harde chemie, eenvoudig gemaakt.
De nieuwe verbindingen werden gesynthetiseerd met behulp van een efficiënte nieuwe manier om moleculen aan elkaar te koppelen, ontwikkeld in het laboratorium van CSHL-professor John Moses. Moses noemt zijn innovatieve proces Accelerated SuFEx Click Chemistry (ASCC). Het is een van de nieuwste ontwikkelingen op het Nobelprijswinnende gebied van de klikchemie, ontwikkeld door de mentor van Moses, K. Barry Sharpless.
Klikchemie zorgt ervoor dat moleculen snel aan elkaar worden geklikt om complexe nieuwe structuren te creëren. Hierdoor kunnen medicijnontwikkelaars grote aantallen verbindingen samenstellen voor verder onderzoek. Met Accelerated SuFEx kan klikchemie meer verbindingen genereren in minder stappen en met hogere opbrengsten.
"Als je moleculen kunt maken, kun je ze testen", legt Moses uit. "En met deze technologie kun je ze snel maken."
Moses en zijn team gebruikten ASCC om meer dan 150 individuele nieuwe verbindingen te creëren, waaronder derivaten van complexe natuurlijke moleculen. In het verleden kon het maanden duren om een dergelijk assortiment moleculen te genereren en te zuiveren. Moses en zijn team hadden ze binnen enkele dagen klaar. Vervolgens testten ze deze nieuwe moleculen op kankercellen en resistente bacteriestammen.
In één reeks experimenten synthetiseerde Joshua Homer, een onderzoeker in het laboratorium van Moses, een reeks moleculen die vergelijkbaar waren met een anti-kankerverbinding genaamd combombretastatine A4. Homer ontdekte dat twee van de nieuwe moleculen kankercellen konden doden die doorgaans bestand zijn tegen standaardchemotherapie. Deze moleculen zouden op een dag kunnen leiden tot een oplossing voor moeilijk te behandelen vormen van borst- en pancreaskanker.
De onderzoekers creëerden ook moleculen die leken op een antibioticum genaamd dapson. Ze zagen dat sommige van deze moleculen effectief waren tegen dapson-resistente bacteriën. Homer zegt dat ASCC scheikundigen zou kunnen helpen andere complexe antibiotica opnieuw te ontwikkelen om de verharde afweer van ziekteverwekkers te overwinnen.
In de toekomst zullen Moses en zijn team ASCC blijven gebruiken om nieuwe horizonten voor de ontdekking van geneesmiddelen te verkennen en hun leads te verfijnen tot potentiële kandidaat-geneesmiddelen. Ondertussen hopen ze dat andere onderzoekers ook de Accelerated SuFEx-technologie zullen introduceren op hun eigen platforms voor het ontdekken van geneesmiddelen.
Moses vat de voordelen van ASCC samen en zegt:"Het is gewoon een manier om functionaliteit te vinden. Je kunt altijd dingen verbeteren en optimaliseren. Maar laten we daar zo snel mogelijk naartoe gaan. Hopelijk kunnen we het hele proces versnellen."
Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Chemical Science .