Sciencemag.cz
Doporučujeme
Určení absolutní konfigurace nově syntetizovaných molekul pro chirální molekuly.
Vědci z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR publikovali v prestižním americkém časopise Science. Jejich výzkum, na kterém se podílela i Vysoká škola chemicko-technologická a farmaceutická společnost Zentiva, se týká nových možností využití rozptylu elektronů na nanokrystalických materiálech.
Základem nové, vylepšené metody je určení takzvané absolutní konfigurace molekul organických sloučenin, tedy i těch, které se využívají jako léčiva. Krystaly těchto molekul byly pro současné metody příliš malé. Výsledky tak mohou přispět k levnějšímu a rychlejšímu vývoji nových léků.
„Určení absolutní konfigurace nově syntetizovaných molekul, které tvoří krystaly pouze v nanorozměrech, bylo doposud velice obtížné, ovšem pro vývoj léků zcela nezbytné, neboť dozorové orgány jako např. U. S. Food and Drug Administration tuto informaci před schválením léku pro trh vyžadují. Naše práce přichází s novým, obecně použitelným postupem, jak určit absolutní konfiguraci organických molekul,“ říká Petr Brázda, hlavní autor článku.
Výzkumné laboratoře tuto metodu budou moci používat a jejich výzkum se zrychlí, zjednoduší a zefektivní. „Už nyní registrujeme zájem farmaceutických firem o používání naší metody,“ doplňuje Lukáš Palatinus.
Absolutní konfiguraci molekul je nutné určovat u tzv. chirálních molekul. Chirální molekula je taková, jejíž zrcadlový obraz se má k původní molekule jako levá ruka k pravé – jsou si velmi podobné, ale nejsou stejné. Z takovýchto molekul jsou tvořeny všechny sacharidy, bílkoviny nebo DNA v živých organismech. Pokud bychom zaměnili chirální molekulu za její zrcadlový obraz, neplnila by v živém organismu svou funkci.
Léčiva jsou v současné době většinou chirální molekuly a mezi účinkem molekul, které jsou si zrcadlovým obrazem, bývá značný rozdíl. Zatímco jedna má terapeutický účinek, druhá ho může mít velice malý, žádný nebo může být dokonce tělu nebezpečná. To je také známý případ léku Contergan, jehož jedna molekula působí proti těhotenské nevolnosti, zatímco druhá způsobuje poškození nenarozeného dítěte.
Na příkladu vhodných a nevhodných léčiv lze vidět, jak zásadní je znalost krystalové struktury pevných látek pro pochopení a vysvětlení jejich vlastností. Strukturní krystalografie, jak se tento obor nazývá, je špičkovou doménou vědců z oddělení strukturní analýzy Fyzikálního ústavu AV ČR. Výsledky aplikace jejich nové metody na materiál obsahující aminokyselinu L-prolin a molekulu antivirotika sofosbuviru budou publikovány v časopise Science 17. května 2019, čímž autoři navázali na dva roky starý úspěch, který se dostal přímo na obálku tohoto časopisu. Tým pod vedením dr. Lukáše Palatinuse tehdy zásadně vylepšil metodu určování poloh atomů v nanokrystalech pomocí rozptylu (difrakce) elektronů, což bylo do té doby velmi obtížné. Nyní čeští vědci rozšířili uplatnění této metody i v oborech, kde je nezbytná znalost absolutní konfigurace organických molekul – např. farmaceutický průmysl nebo molekulárně-biologický výzkum.
