"Omdat deze aanpak zoveel gestroomlijnder is, kan deze deze stap in het geneesmiddelenontwikkelingsproces helpen versnellen en minder gevaarlijk maken, omdat het onderzoeken van de distributie en het lot van een geneesmiddel in het lichaam vereist is voordat een kandidaat-medicijn wordt goedgekeurd", zegt hij. Bruce A. Arndtsen, een James McGill-professor die lesgeeft aan de afdeling scheikunde van McGill en de hoofdauteur is van het artikel dat het nieuwe proces beschrijft, onlangs gepubliceerd in Nature Chemistry .

"Dit onderzoek vervangt een dagenlang, gevaarlijk en kostbaar proces door een eenvoudig en veilig proces dat slechts een paar uur duurt", voegt José Zgheib, een Ph.D. kandidaat bij de Arndtsen Group van McGill University die aan het project heeft gewerkt.

Voordat een medicijn op de markt komt, wordt het getest om er zeker van te zijn dat de moleculen de juiste delen van het lichaam bereiken. Dit wordt doorgaans gedaan door een radioactief atoom (bijvoorbeeld koolstof-14) aan het medicijn toe te voegen, zodat de beweging ervan door het lichaam kan worden gevolgd. Een beetje zoals een GPS kan worden gebruikt om de bewegingen van dieren te volgen.

Maar om dit te doen is momenteel een ingewikkeld, uit meerdere stappen bestaand proces nodig waarbij het koolstof-14-atoom wordt geleverd in de vorm van radioactief koolmonoxide of kooldioxidegassen, die zowel erg moeilijk als gevaarlijk zijn om mee te werken. Het gas wordt vervolgens opgenomen in de synthese van het geteste medicijn, waardoor een van de koolstofatomen koolstof-14 wordt.

McGill-onderzoekers hebben een nieuwe techniek ontwikkeld om in één stap koolstof-14 in de kandidaat-geneesmiddelen op te nemen. Door een katalysator te gebruiken, zijn ze erin geslaagd een koolstofatoom dat al in het medicijn zit (in de vorm van een carbonzuur) uit te wisselen met een koolstof-14-atoom van een vergelijkbaar type donormolecuul. Meer in het algemeen benadrukt het werk van de groep op dit gebied een potentieel krachtige opkomende aanpak om farmaceutische producten rechtstreeks te modificeren via door metaal gekatalyseerde uitwisselingsreacties.

Een bijbehorende onderzoeksbriefing wordt ook gepubliceerd in het tijdschrift Nature Chemistry .

Meer informatie: Garrison Kinney et al, Een door metaal gekatalyseerde functionele groepsmetathesebenadering van de koolstofisotooplabeling van carbonzuren, Natuurchemie (2024). DOI:10.1038/s41557-024-01447-7

Uitwisseling van koolstofisotopen voor farmaceutische radiolabeling via metaalgekatalyseerde functionele groepenmetathese, Natuurchemie (2024). DOI:10.1038/s41557-024-01449-5

Journaalinformatie: Natuurchemie

Aangeboden door McGill University