Suiker kan de ontwikkeling van geneesmiddelen versnellen

Het oppervlak van cellen en verschillende biologisch actieve moleculen zijn bezaaid met suikerstructuren die in plaats van energie opslaan betrokken zijn bij communicatie, immuniteit en ontsteking. Evenzo kunnen suikers die aan geneesmiddelen zijn gehecht de effecten ervan verhogen, veranderen of neutraliseren. Jon Thorson, een professor in de farmaceutische wetenschappen aan de universiteit van Wisconsin-Madison School of Pharmacy uitgelegd. Op 21 augustus werd het onderzoek online gepubliceerd Natuur Chemische biologie.
Volgens Thorson, een professional in de hechting en functie van deze suikers, heeft het begrijpen en beheersen ervan een enorm potentieel voor het verbeteren van medicatie. Omdat verschillende nieuwe suikers moeilijk te maken en te manipuleren zijn, raken onderzoekers gefrustreerd. Thorson zegt: "De chemie van deze suikers is moeilijk, dus we hebben gewerkt aan methoden om het gebruiksvriendelijker te maken."
Thorson, afgestudeerde student Richard Gantt en postdoctorale collega Pauline Peltier-Pain, hebben een eenvoudige methode beschreven om de suikers te scheiden van een dragermolecule en ze vervolgens te hechten aan een medicijn of een andere chemische stof. Alleen bij die moleculen die de suiker hebben geaccepteerd, veroorzaakt de methode een verandering van kleur. Deze kleurverandering zou een screeningsysteem moeten helpen bij het eenvoudig selecteren van getransformeerde molules voor verder testen. Therson stelt: "men kan 1000 soorten drugs op een bord zetten en aan de kleur vertellen hoeveel van hen de toegevoegde suiker hebben gekregen."
Bijgevoegde suikers spelen een cruciale rol in de farmacie, niet alleen kunnen ze de oplosbaarheid van een verbinding veranderen, zegt hij, maar "er zijn transporters in het lichaam die bepaalde suikers specifiek herkennen, en farmaceutische bedrijven hebben hiervan geprofiteerd om moleculen naar specifieke suikers te leiden. weefsel of celtypes. Als we een gereedschapskist kunnen bouwen waarmee we deze moleculen op aanvraag kunnen maken, kunnen we ons afvragen: 'Wat doet suiker A als het aan drug B is gehecht?'
Hoewel het nieuwe onderzoek zich meer concentreerde op een verbeterde methode in plaats van het veranderen van drugs, verklaart het de productie van enkele echt interessante suikerhoudende medicijnen: antivirale middelen, antibiotica, antikanker en ontstekingsremmende medicijnen. Momenteel zijn er vervolgonderzoeken om het potentieel van deze analogen te ontdekken.
11 varianten van vancomycine, een krachtig antibioticum, elk onderscheiden door de aard en het aantal gebonden suikers, werden opgenomen in de nieuwe moleculen.
De basis van de nieuwe techniek is het uitgangspunt, een molecuul dat de dynamiek van de suikerbevestigingsreactie verandert. Thorson legt uit,

"Dit is een van de eerste systematische studies van het evenwicht van de reactie, en het laat zien dat we het voorwaarts of omgekeerd kunnen rijden, afhankelijk van het molecuul waarmee we beginnen."

De nieuwe methode is in staat om de suiker van de drager te scheiden en deze opnieuw aan het biologische doelwitmolecuul in een enkele reageerbuis te bevestigen. Hij zegt,

"Suikers zijn betrokken bij een breed scala van biologie, maar er zijn nog steeds veel aspecten die niet goed worden begrepen over de impact van het binden en verwijderen van suikers, deels vanwege de moeilijkheid om deze soorten te analyseren en te benaderen."

Het maken van variaties op potentiële en bestaande medicijnen is een standaardpraktijk voor medicijnmakers. Een recent gepubliceerd onderzoek door Peltier-Pain en Thorson toonde aan dat het hechten van een bepaalde suiker aan het antistollingsmiddel Warfarine het antistollingsvermogen ervan doodt. Het getransformeerde molecuul "wordt plotseling echter behoorlijk cytotoxisch - het doodt cellen", zegt Thorson, "We kennen het mechanisme niet, maar er is enige interesse in het gebruik van het om kanker te bestrijden omdat het specifiek op bepaalde cellen lijkt te werken."

Suikers zijn ook gehecht aan eiwitten, celoppervlakken en vele andere locaties in de biologie, zegt Thorson,

"Door de bijlage te vereenvoudigen, verbeteren we de gereedschapskist van de farmacoloog. Deze studie biedt toegang tot nieuwe reagentia en biedt een zeer gemakkelijke screening voor nieuwe katalysatoren en / of nieuwe geneesmiddelen en voor andere dingen waar we nog niet aan gedacht hebben. gaat veel deuren openen. "

Geschreven door Grace Rattue