Ερευνητές από το Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο των Ουραλίων (UrFU), σε συνεργασία με επιστημονική ομάδα, ανέπτυξαν και δοκίμασαν πειραματικά μια νέα μέθοδο για την παραγωγή συνθετικών αναλόγων φυσικών μορίων (νουκλεοσιδίων) που παίζουν βασικό ρόλο στα ζωντανά κύτταρα.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η μέθοδος σύνθεσής τους θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στη φαρμακολογία, καθώς αυτά τα νουκλεοσιδικά ανάλογα παρουσιάζουν αντιικές, αντικαρκινικές, αντιφλεγμονώδεις και αναλγητικές ιδιότητες. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο European Journal of Organic Chemistry.
Ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, ο Κονσταντίν Σαβατέγιεφ, αναπληρωτής καθηγητής στο Επιστημονικό-Εκπαιδευτικό και Καινοτομικό Κέντρο Χημικών-Φαρμακευτικών Τεχνολογιών στο UrFU, εξήγησε ότι τα συνθετικά νουκλεοσιδικά ανάλογα είναι ζωτικής σημασίας στη φαρμακολογία λόγω της μεγάλης ομοιότητάς τους με τις ενώσεις που απαντώνται στη φύση. Αυτή η δομική ομοιότητα επιτρέπει στα τεχνητά μόρια να «ξεγελούν» τους ιούς ή τα καρκινικά κύτταρα, ενσωματώνοντας στις βιολογικές τους διαδικασίες. Αυτό διαταράσσει τις ζωτικές ενεργειακές και πληροφοριακές λειτουργίες των παθογόνων, οδηγώντας στην αποικοδόμηση και τον θάνατό τους.
Τα φάρμακα που περιέχουν συνθετικά ανάλογα των φυσικών νουκλεοσιδίων χρησιμοποιούνται στην ιατρική εδώ και δεκαετίες. Για παράδειγμα, το 1974 δημιουργήθηκε ένα φάρμακο για τη θεραπεία του έρπητα και της ανεμοβλογιάς, το οποίο είναι ένα πλήρες ανάλογο του φυσικού νουκλεοζίτη του DNA – της γουανοσίνης.
Σύμφωνα με τον Σαβατέγιεφ, η πιο συνηθισμένη μέθοδος σύνθεσης τεχνητών νουκλεοσιδίων είναι μέσω ριβοζυλίωσης πουρινών. Ωστόσο, η διαδικασία αυτή παράγει συχνά όχι μόνο το επιθυμητό Ν9-ισομερές αλλά και ένα ανεπιθύμητο Ν7-ισομερές. Τα ισομερή έχουν την ίδια χημική σύνθεση αλλά διαφορετικές δομές, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα διαφορετικές φυσικές, χημικές και βιολογικές ιδιότητες. Αυτό απαιτεί τον καθαρισμό του τελικού προϊόντος.
Οι επιστήμονες του UrFU, σε συνεργασία με συναδέλφους τους από το Ι.Γα. Postovsky Institute of Organic Synthesis της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, ανακάλυψαν και εφάρμοσαν πειραματικά μια μέθοδο σύνθεσης που παράγει μόνο τα «σωστά» μόρια του επιθυμητού προϊόντος.
Η διαδικασία σύνθεσής μας για τα νουκλεοσιδικά ανάλογα μοιάζει με τη μεταμόρφωση ενός εντόμου: μετά από όλες τις εσωτερικές βιοχημικές αλλαγές, οι οποίες οδηγούν σε ένα μόνο αποτέλεσμα, μια πεταλούδα βγαίνει από το κουκούλι.
Σημείωσε ακόμη ότι η απουσία παραπροϊόντων επιτυγχάνεται μέσω μιας μεθόδου ανασυνθετικής σύνθεσης, που διαφέρει θεμελιωδώς από τις παραδοσιακές προσεγγίσεις, εξαλείφοντας την ανάγκη για ριβοσυλίωση βάσεων πουρινών. «Σε πολυάριθμα πειράματα, η απόδοση του προϊόντος-στόχου ξεπέρασε το 80%, γεγονός που αποτελεί εξαιρετικό αποτέλεσμα για την περαιτέρω εφαρμογή ενός πιο αποτελεσματικού σχήματος σύνθεσης», δήλωσε ο Σαβατέγιεφ. Η εργασία αυτή υποστηρίχθηκε από το Ρωσικό Επιστημονικό Ίδρυμα.
