Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) kemister har skapat en ny samling av molekylära föreningar och börjat testa dem som potentiella led i sökandet efter nya läkemedel. Bland dessa molekyler hittade de flera som visar lovande utveckling som antibiotika och cancerterapier. Låter som ett eureka-ögonblick? Typ. Men det är mer ett fall av hård kemi förenklad.

De nya föreningarna syntetiserades med hjälp av ett effektivt nytt sätt att länka samman molekyler, utvecklat i CSHL-professor John Moses labb. Moses kallar sin innovativa process Accelerated SuFEx Click Chemistry (ASCC). Det är ett av de senaste framstegen inom det nobelvinnande området klickkemi, pionjärer av Moses mentor, K. Barry Sharpless.

Klickkemi knäpper snabbt ihop molekyler för att skapa komplexa nya strukturer. Detta gör det möjligt för läkemedelsutvecklare att sätta ihop ett stort antal föreningar för vidare utforskning. Med Accelerated SuFEx kan klickkemi generera fler föreningar i färre steg och med högre avkastning.

"Om du kan göra molekyler kan du testa dem", förklarar Moses. "Och med den här tekniken kan du göra dem snabba."

Moses och hans team använde ASCC för att skapa mer än 150 individuella nya föreningar, inklusive derivat av komplexa naturliga molekyler. Tidigare kan det ha tagit månader att generera och rena ett sådant sortiment av molekyler. Moses och hans team hade dem redo inom några dagar. De testade sedan dessa nya molekyler på cancerceller och läkemedelsresistenta bakteriestammar.

I en uppsättning experiment syntetiserade Joshua Homer, en forskningsutredare i Moses labb, en rad molekyler som liknade en anti-cancerförening som heter combretastatin A4. Homer fann att två av de nya molekylerna kunde döda cancerceller som vanligtvis motstår standardkemoterapi. Dessa molekyler kan en dag leda till en lösning för svårbehandlade typer av bröst- och bukspottkörtelcancer.

Forskarna skapade också molekyler som liknade ett antibiotikum som heter dapson. De såg att några av dessa molekyler var effektiva mot dapsonresistenta bakterier. Homer säger att ASCC kan hjälpa kemister att omkonstruera andra komplexa antibiotika för att övervinna patogeners härdade försvar.

När vi ser framåt kommer Moses och hans team att fortsätta att använda ASCC för att utforska nya horisonter för läkemedelsupptäckt och finjustera sina leads till potentiella läkemedelskandidater. Samtidigt hoppas de att andra forskare också kommer att introducera Accelerated SuFEx-teknologi till sina egna läkemedelsupptäcktsplattformar.

Moses sammanfattar fördelarna med ASCC och säger:"Det är bara ett sätt att hitta funktion. Du kan alltid förbättra saker och optimera dem. Men låt oss komma dit så snabbt som möjligt. Förhoppningsvis kan vi påskynda hela processen."

Forskningen är publicerad i tidskriften Chemical Science .

Mer information: Joshua A. Homer et al, Modulär syntes av funktionella bibliotek genom accelererad SuFEx-klickkemi, Chemical Science (2024). DOI:10.1039/D3SC05729A

Journalinformation: Kemisk vetenskap

Tillhandahålls av Cold Spring Harbor Laboratory