De flesta droger fungerar genom att mixtra med proteiners beteende. Som mediala kollegor, dessa molekyler är utformade för att låsa fast sina målproteiner och hindra dem från att göra vad de behöver göra.

Om ett protein är ansvarigt för att påskynda en reaktion, läkemedlet hjälper till att bromsa reaktionen. Om ett protein fungerar som en portvakt till en cell, reglera vad som kommer in och vad som stannar ute, ett läkemedel förändrar hur många molekyler det släpper igenom.

Men proteiner är inte de enda som gör och skakar i våra kroppar. Forskare upptäcker att strängar av RNA-främst kända för sin roll i att skicka genetisk information från kärnbundet DNA till cellens proteintillverkningsmaskiner-också kan spela en viktig roll för att reglera sjukdomar.

"Det har varit vad vissa kallar en RNA -revolution, " sa Amanda Hargrove, biträdande professor i kemi vid Duke. "I vissa sjukdomar, icke-kodande RNA, eller RNA som inte förvandlas till protein, verkar vara de bästa förutsägarna för sjukdom, och till och med att driva sjukdomen."

Hargrove och hennes team på Duke arbetar med att designa nya typer av läkemedel som riktar sig mot RNA snarare än proteiner. RNA-inriktade läkemedelsmolekyler har potentiell hjälp att behandla sjukdomar som prostatacancer och HIV, men att hitta dem är ingen lätt uppgift. De flesta läkemedel har utformats för att störa proteiner, och har bara inte samma effekter på RNA.

En del av problemet är att RNA och proteiner har många grundläggande skillnader, sa Hargrove. Medan proteiner är gjorda av strängar av tjugo aminosyror som kan vridas till otaliga former, RNA består av strängar av endast fyra baser - adenin, guanin, cytosin och uracil.

"Människor har screenat läkemedel för olika typer av RNA ett bra tag, och historiskt sett inte haft mycket framgång, " Sa Hargrove. "Detta ställde frågan, eftersom RNA har så kemiskt olika egenskaper än proteiner, är det något annorlunda med de små molekylerna som vi behöver för att rikta RNA?"

Att få reda på, doktorand Brittany Morgan och forskningsassistent Jordan Forte kammade den vetenskapliga litteraturen för att identifiera 104 små molekyler som är kända interagerar med specifika typer av RNA. De analyserade sedan 20 olika egenskaper hos dessa molekyler, och jämförde deras egenskaper med de hos samlingar av läkemedelsmolekyler som är kända för att interagera med proteiner.

Teamet fann betydande skillnader i form, atomsammansättning, och laddning mellan de RNA-aktiva molekylerna och de proteinaktiva molekylerna. De planerar att använda resultaten för att sammanställa en samling molekyler, kallas ett bibliotek, som är utvalda för att bättre "tala språket" för de RNA-aktiva molekylerna. De hoppas att denna samling av molekyler kommer att vara mer benägna att interagera med RNA på terapeutiskt fördelaktiga sätt.

"Vi fann att det finns skillnader mellan de RNA-riktade molekylerna och de proteininriktade läkemedlen, och några av dem är ganska slående, ", sa Hargrove. "Vad det betyder är att vi kan börja berika våra screeningbibliotek med dessa typer av molekyler, och gör dessa typer av molekyler, att ha bättre tur med att rikta in sig på RNA."