Químicos orgânicos da UCLA criaram a primeira versão sintética de uma molécula recentemente descoberta em uma esponja marinha que pode ter benefícios terapêuticos para a doença de Parkinson e distúrbios semelhantes. A molécula, conhecida como ácido lisodendórico A, parece neutralizar outras moléculas que podem danificar DNA, RNA e proteínas e até mesmo destruir células inteiras.
E em uma reviravolta interessante, a equipe de pesquisa usou um composto incomum e há muito negligenciado chamado aleno cíclico para controlar uma etapa crucial na cadeia de reações químicas necessárias para produzir uma versão utilizável da molécula no laboratório – um avanço que dizem pode ser vantajoso no desenvolvimento de outras moléculas complexas para pesquisa farmacêutica.
Suas descobertas são publicadas na revista Ciência.
“A grande maioria dos medicamentos hoje é feita por química orgânica sintética, e um de nossos papéis na academia é estabelecer novas reações químicas que possam ser usadas para desenvolver rapidamente medicamentos e moléculas com estruturas químicas intrincadas que beneficiem o mundo”, disse Neil Garg , Kenneth N. Trueblood, professor de química e bioquímica da UCLA e autor correspondente do estudo.
Um fator-chave que complica o desenvolvimento dessas moléculas orgânicas sintéticas, disse Garg, é chamado de quiralidade, ou “dominância”. Muitas moléculas – incluindo o ácido lisodendórico A – podem existir em duas formas distintas que são quimicamente idênticas, mas são imagens espelhadas em 3D uma da outra, como a mão direita e a mão esquerda. Cada versão é conhecida como um enantiômero.
Quando usado em produtos farmacêuticos, um enantiômero de uma molécula pode ter efeitos terapêuticos benéficos, enquanto o outro pode não fazer nada – ou até mesmo ser perigoso. Infelizmente, a criação de moléculas orgânicas no laboratório geralmente produz uma mistura de ambos os enantiômeros, e a remoção ou reversão química dos enantiômeros indesejados adiciona dificuldades, custos e atrasos ao processo.
Para enfrentar esse desafio e produzir com rapidez e eficiência apenas o enantiômero do ácido lisodendórico A, encontrado quase exclusivamente na natureza, Garg e sua equipe empregaram alenos cíclicos como intermediários em seu processo de reação de 12 etapas. Descobertos pela primeira vez na década de 1960, esses compostos altamente reativos nunca haviam sido usados para fazer moléculas de tal complexidade.
“Os alenos cíclicos”, disse Garg, “foram amplamente esquecidos desde sua descoberta há mais de meio século. Isso ocorre porque eles têm estruturas químicas únicas e existem apenas por uma fração de segundo quando são gerados”.
A equipe descobriu que poderia aproveitar as qualidades únicas dos compostos para gerar uma versão quiral particular de alenos cíclicos, que por sua vez levou a reações químicas que finalmente produziram o enantiômero desejado da molécula de ácido lisodendórico A quase exclusivamente.
Embora a capacidade de produzir sinteticamente um análogo do ácido lisodendórico A seja o primeiro passo para testar se a molécula pode possuir qualidades adequadas para futuras terapêuticas, o método para sintetizar a molécula é algo que pode beneficiar imediatamente outros cientistas envolvidos na pesquisa farmacêutica, os químicos disse.
“Ao desafiar o pensamento convencional, agora aprendemos como fazer alenos cíclicos e usá-los para fazer moléculas complicadas como o ácido lisodendórico A”, disse Garg. “Esperamos que outros também possam usar alenos cíclicos para fazer novos medicamentos.”
Os co-autores da pesquisa foram estudantes de doutorado da UCLA Francesca Ippoliti (agora uma bolsista de pós-doutorado na Universidade de Wisconsin), Laura Wonilowicz e Joyann Donaldson (agora da Pfizer Oncology Medicinal Chemistry); os pesquisadores de pós-doutorado da UCLA, Nathan Adamson e Evan Darzi (agora CEO da startup ElectraTect, um spinoff do laboratório de Garg); e Daniel Nasrallah, professor adjunto assistente da UCLA de química e bioquímica.
Com informações de Science Daily.
