संशोधकांनी कंपाऊंडला योग्य 3D अभिमुखता देऊन कार्यक्षम औषधांची रचना करण्यास सक्षम होण्याचा एक मार्ग शोधला आहे जो त्याच्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे. जैविक क्रियाकलाप.
आरोग्यसेवेतील प्रगती हे जीवशास्त्र समजून घेण्यावर अवलंबून आहे आजार, योग्य निदानासाठी तंत्र आणि औषधे विकसित करणे आणि शेवटी, रोगाचा उपचार. अनेक दशकांच्या संशोधनानंतर शास्त्रज्ञांना एखाद्या विशिष्ट आजारात गुंतलेल्या जटिल यंत्रणेची समज प्राप्त झाली आहे ज्यामुळे अनेक नवीन शोध लागले आहेत. परंतु नवीन औषध शोधणे आणि विकसित करणे, जे उपचाराचा एक नवीन मार्ग देऊ शकेल अशा अनेक आव्हानांना सामोरे जावे लागते. आमच्याकडे अजूनही नाही औषधे किंवा अनेक रोगांचा सामना करण्यासाठी पद्धती. प्रथम संभाव्य औषध शोधणे आणि ते विकसित करणे हा प्रवास केवळ क्लिष्ट, वेळखाऊ आणि खर्चिक नसून काहीवेळा अनेक वर्षांच्या अभ्यासानंतरही वाईट परिणाम मिळतात आणि सर्व मेहनत व्यर्थ जाते.
रचना-आधारित औषध रचना आता एक संभाव्य क्षेत्र आहे ज्यामध्ये नवीन औषधांसाठी यश मिळाले आहे. मानवांसाठी मोठ्या प्रमाणावर आणि वाढत्या जीनोमिक, प्रोटीओमिक आणि संरचनात्मक माहितीमुळे हे शक्य झाले आहे. या माहितीमुळे नवीन लक्ष्ये ओळखणे आणि औषधांच्या शोधासाठी औषधे आणि त्यांचे लक्ष्य यांच्यातील परस्परसंवाद तपासणे शक्य झाले आहे. क्ष-किरण क्रिस्टलोग्राफी आणि बायोइन्फॉरमॅटिक्सने संरचनात्मक माहितीचा खजिना सक्षम केला आहे औषध लक्ष्य ही प्रगती असूनही, औषध शोधातील एक महत्त्वाचे आव्हान म्हणजे रेणूंच्या त्रि-आयामी (3D) संरचनेवर नियंत्रण ठेवण्याची क्षमता - संभाव्य औषधे - अगदी सूक्ष्मतेने. नवीन औषधे शोधण्यासाठी अशा प्रकारच्या मर्यादा एक गंभीर मर्यादा आहेत.
प्रकाशित झालेल्या एका अभ्यासात विज्ञान, न्यू यॉर्कच्या सिटी युनिव्हर्सिटीच्या ग्रॅज्युएट सेंटरच्या संशोधकांच्या नेतृत्वाखालील टीमने औषध शोधण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान रासायनिक रेणूंच्या 3D संरचनेत जलद आणि अधिक विश्वासार्हतेने बदल करणे शक्य करण्याचा एक मार्ग तयार केला आहे. संघाने नोबेल पारितोषिक विजेते अकिरा सुझुकी, रसायनशास्त्रज्ञ यांच्या कार्यावर आधारित आहे, ज्याने क्रॉस-कप्लिंग प्रतिक्रिया विकसित केल्या ज्याने हे दाखवले की पॅलेडियम उत्प्रेरकांचा वापर करून दोन कार्बन अणू जोडले जाऊ शकतात आणि या विशिष्ट कार्यासाठी त्यांना नोबेल पारितोषिक मिळाले. त्याच्या मूळ शोधाने संशोधकांना नवीन औषध उमेदवारांची जलद निर्मिती आणि संश्लेषण करण्यास सक्षम केले परंतु ते केवळ सपाट 2D रेणू तयार करण्यापुरते मर्यादित होते. हे नवीन रेणू औषध किंवा उद्योगातील अनुप्रयोगांसाठी यशस्वीरित्या वापरले गेले आहेत परंतु सुझुकीची पद्धत नवीन औषधाच्या डिझाइन आणि विकास प्रक्रियेदरम्यान रेणूची 3D रचना हाताळण्यासाठी वापरली जाऊ शकत नाही.
वैद्यकीय क्षेत्रात वापरले जाणारे बहुतेक जैविक संयुगे हे चिरल रेणू असतात याचा अर्थ असा की दोन रेणू एकमेकांच्या आरशातील प्रतिमा आहेत जरी त्यांची 2D रचना समान असू शकते - जसे उजवा आणि डावा हात. अशा मिरर रेणूंचा शरीरात भिन्न जैविक प्रभाव आणि प्रतिसाद असेल. एक आरशाची प्रतिमा वैद्यकीयदृष्ट्या फायदेशीर असू शकते तर दुसरी प्रतिकूल परिणाम देऊ शकते. याचे एक प्रमुख उदाहरण म्हणजे 1950 आणि 1960 च्या दशकातील थॅलिडोमाइड शोकांतिका जेव्हा गर्भवती महिलांना थेलिडोमाईड हे औषध त्याच्या दोन्ही आरशाच्या प्रतिमांच्या रूपात शामक म्हणून लिहून दिले होते, एक आरशातील प्रतिमा उपयुक्त होती परंतु दुसरीमुळे जन्मलेल्या बाळांमध्ये विनाशकारी जन्मदोष निर्माण झाले. ज्या महिलांनी चुकीचे औषध घेतले आहे. ही परिस्थिती रेणूची 3D रचना असलेल्या वैयक्तिक अणूंचे संरेखन नियंत्रित करण्यासाठी महत्त्व देते. सुझुकीच्या क्रॉस-कप्लिंग रिअॅक्शन्सचा नियमितपणे औषध शोधात वापर केला जात असला तरी, रेणूंच्या 3D संरचनेत फेरफार करताना हे अंतर अद्याप भरलेले नाही.
या अभ्यासाचे उद्दिष्ट नियंत्रण साध्य करण्यासाठी होते जे निवडकपणे रेणूच्या आरशातील प्रतिमा तयार करण्यात मदत करेल. संशोधकांनी त्यांच्या 3D संरचनेत रेणू काळजीपूर्वक अभिमुख करण्यासाठी एक पद्धत तयार केली. त्यांनी प्रथम सांख्यिकीय पद्धती विकसित केल्या ज्या रासायनिक प्रक्रियेच्या परिणामाचा अंदाज लावतात. मग हे मॉडेल योग्य परिस्थिती विकसित करण्यासाठी लागू केले गेले ज्यामध्ये 3D आण्विक संरचना नियंत्रित केली जाऊ शकते. पॅलेडियम-उत्प्रेरित क्रॉस-कप्लिंग प्रतिक्रिया दरम्यान भिन्न फॉस्फिन ॲडिटीव्ह जोडले जातात जे क्रॉस-कप्लिंग उत्पादनाच्या अंतिम 3D भूमितीवर प्रभाव पाडतात आणि ही प्रक्रिया समजून घेणे महत्त्वपूर्ण होते. अंतिम उद्दिष्ट एकतर सुरुवातीच्या रेणूचे 3D अभिमुखता जतन करणे किंवा त्याची आरशाची प्रतिमा तयार करण्यासाठी उलट करणे हे होते. कार्यपद्धतीने 'निवडकपणे' रेणूची भूमिती राखून ठेवली पाहिजे किंवा उलट केली पाहिजे.
हे तंत्र संशोधकांना या संयुगांची 3D रचना किंवा आर्किटेक्चर नियंत्रित करण्याच्या स्थितीत असताना संरचनात्मकदृष्ट्या वैविध्यपूर्ण कादंबरी संयुगांची लायब्ररी तयार करण्यात मदत करू शकते. हे नवीन औषधे आणि औषधांचा जलद आणि कार्यक्षम शोध आणि डिझाइन सक्षम करेल. रचना-आधारित औषध शोध आणि डिझाइनमध्ये अप्रयुक्त क्षमता आहे ज्याचा उपयोग नवीन औषधे शोधण्यासाठी केला जाऊ शकतो. एकदा औषध सापडले की प्रयोगशाळेपासून प्राण्यांच्या चाचण्या आणि शेवटी मानवी क्लिनिकल चाचण्यांपर्यंत अजून बराच पल्ला गाठायचा आहे, त्यानंतरच औषध बाजारात उपलब्ध होते. सध्याचा अभ्यास औषध शोध प्रक्रियेसाठी एक मजबूत पाया आणि एक योग्य प्रारंभिक बिंदू प्रदान करतो.
***
{उद्धृत स्रोतांच्या सूचीमध्ये खाली दिलेल्या DOI लिंकवर क्लिक करून तुम्ही मूळ शोधनिबंध वाचू शकता}
स्त्रोत
झाओ एस आणि इतर. 2018. लिगँड पॅरामीटरायझेशनद्वारे सक्षम केलेले एनंटिओडायव्हरजेंट पीडी-उत्प्रेरित C–C बाँड निर्मिती. विज्ञान. https://doi.org/10.1126/science.aat2299
***
