En ny metod för att testa sannolikheten för att ett läkemedel förvandlas till en potentiellt skadlig version av sig själv när det kommer in i kroppen har utvecklats av forskare vid Cardiff University.
I samarbete med Liverpool John Moores University och AstraZeneca, teamet har utvecklat ett enkelt tillvägagångssätt för att tråla genom stora databaser av läkemedelsläkemedel och bedöma den troliga risken för att ett läkemedel genomgår racemisering - en process där ett läkemedel går in i en spegelbild av sig själv och blir antingen inert eller potentiellt farligt.
Det är första gången som ett kvantitativt riskbedömningsverktyg för denna process har utvecklats.
Publicerar sina nya fynd i den ledande kemitidskriften Angewandte Chemie , teamet tror att den nya metoden potentiellt kan leda till en betydande minskning av den ekonomiska risken i samband med läkemedelsutveckling genom att tidigt i produktionsprocessen identifiera läkemedelskandidater i riskzonen, så småningom leder till en effektiv utveckling av säker medicinering.
Läkemedelsföreningar finns ofta antingen i höger- eller vänsterhänt form, med båda formerna med en identisk kemisk sammansättning men en struktur som är en icke-överlaglig spegelbild av varandra. Dessa föreningar, känd som enantiomerer, är ungefär som våra högra och vänstra händer - de har samma struktur som helt speglar varandra, men det är omöjligt att passa perfekt ovanpå varandra med båda handflatorna uppåt.
Läkemedel kan innehålla både höger- och vänsterversioner av en förening, men ofta är bara en av ett läkemedels enantiomerer ansvarig för de önskade fysiologiska effekterna, medan den andra enantiomeren är mindre aktiv, inaktiv, eller kan ibland ge negativa effekter.
Det mest kända exemplet på detta är det lugnande läkemedlet talidomid, som upptäcktes av det tyska företaget Chemie Grünenthal och såldes i ett antal länder över hela världen från 1957 till 1961. Det togs bort från marknaden när det visade sig orsaka fosterskador. En enantiomer orsakade önskvärda lugnande effekter, medan den andra, oundvikligen närvarande, enantiomer orsakade fosterskador.
Sedan talidomidkrisen läkemedelsutvecklare har strävat efter att skapa läkemedel som endast innehåller en enantiomer.
Dock, det är möjligt att en enda enantiomer snabbt kan vända sig till spegelbilden av sig själv när den kommer in i kroppen, genom en process som kallas racemisering. Denna transformation antas orsakas av läkemedlets interaktion med basiska föreningar i vattnet i kroppen.
I deras studie, laget inrättade experiment där de simulerade de kemiska förhållandena i människokroppen och introducerade ett antal läkemedel till systemet, övervaka hur snabbt de olika läkemedlen genomgick racemisering. Med hjälp av dessa resultat, de kunde generera en enkel matematisk modell som snabbt kunde förutsäga racemiseringshastigheten i alla läkemedelsföreningar, indikerar därefter hur säkert och produktivt det läkemedlet skulle vara om det administreras.
Huvudförfattare till studien Dr. Niek Buurma, från Cardiff University's School of Chemistry, sade:"Efter talidomidkatastrofen, forskare över hela världen har fokuserat på att göra föreningar enantioselektivt - det innehåller bara en enantiomer.
"Dock, medan föreningar rutinmässigt testas för att säkerställa att de är i sig stabila under fysiologiska förhållanden, inte har funderat mycket på hur man förhindrar konfigurationsinstabilitet i designstadiet, med hjälp av lämpliga prediktiva modeller. "
"Vi tror att denna riskbedömning kommer att göra det möjligt att tillverka säkrare läkemedel genom att hjälpa läkemedelsindustrin att snabbt upptäcka läkemedel som kommer att misslyckas under utvecklingen och fokusera sina ansträngningar på föreningar som är mer benägna att fungera."
