Badania krystalograficzne pozwalają precyzyjnie określić właściwości związków, które mogą stać się podstawą specjalistycznych leków. Molekuły atrakcyjne z punktu widzenia medycyny można wyszukiwać, łącząc badania krystalograficzne z oprogramowaniem, pozwalającym modelować działanie syntetyzowanych cząstek.

Jak informuje w materiale prasowym Piotr Spinalski z Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ), nowe, specjalistyczne leki są często opracowywane na podstawie badań aktywności biologicznej związków chemicznych syntetyzowanych metodami chemii organicznej. Można porównywać, jak z czynnikami biologicznymi oddziałują związki różniące się nawet pojedynczym atomem.

W NCBJ badano tiazolidyny wraz z ich pochodnymi i pochodne tiomocznika. Ich właściwości farmaceutyczne obejmują działania przeciwgrzybicze, przeciwzapalne, mogą również stanowić istotne środki w przypadku leczenia guzów i nowotworów.

Jak podkreślono w informacji prasowej, obie grupy związków mogą spowalniać działania niektórych enzymów – są ich inhibitorami. Polscy i Pakistańscy naukowcy testowali zdolności inhibicyjne molekuł względem enzymów AChE (acetylocholinesterazy) i BChE (butyrylocholinesterazy), między innymi ze względu na ich istotną rolę w leczeniu np. jaskry i choroby Alzheimera.

Związki zostay wytworzone przez naukowców z Uniwersytetu w Gujrat i Uniwersytetu COMSATS w Islamabad w Pakistanie. W NCBJ poddano je m.in. badaniom krystalograficznym z wykorzystaniem dyfraktometrii rentgenowskiej. W ten sposób można było precyzyjnie określić ich właściwości i dzięki temu modelować ich zachowanie względem enzymów.

"Wykorzystaliśmy technikę analityczną zwaną rentgenografią strukturalną, która pozwala na dokładne ustalenie struktury związku chemicznego, a w tym przypadku na ustalenie układu przestrzennego atomów w cząsteczce chemicznej oraz określenie, jakie jest wzajemne ułożenie cząsteczek chemicznych w analizowanym krysztale. W tym celu kryształ naświetlaliśmy promieniami rentgenowskimi i rejestrowaliśmy natężenia promieniowania rozproszonego na badanym krysztale" - – opisuje cytowany w materiale prasowym dr hab. n. farm. Jan K. Maurin, który przeprowadzał badania w Zakładzie Metod Jądrowych Fizyki Ciała Stałego.

Wyniki analiz krystalograficznych zostały potwierdzone przez obliczenia chemii kwantowej wykonane na podstawie metody DFT (teoria funkcjonału gęstości) z wykorzystaniem specjalistycznego oprogramowania.

Podczas badań modelowano przyłączenie syntetyzowanych związków do cząsteczek enzymu. Zarówno wytworzone pochodne tiazolidyny, jak i tiomocznika wykazały w tym zakresie obiecujące działanie.

"Analizowane pochodne miały dobre własności inhibicyjne względem branych pod uwagę enzymów. W każdym przypadku modelowania przyłączenia, przynajmniej jeden z badanych związków oddziaływał w pożądany sposób z aminokwasami enzymów esterazy" - podsumowuje – dodaje Jan Maurin i ocenia, że wytworzone w ramach obu prac związki mają duży potencjał biologiczny do zastosowań w medycynie.

Badania zostały przedstawione w artykułach opublikowanych w Journal of Molecular Structure - TU i TU, a także TU.

PAP - Nauka w Polsce

kol/ zan/