Researchers have discovered a way to be able to design efficient medicines by giving the compound a correct 3D orientation which is important for its జీవ కార్యకలాపాలు
ఆరోగ్య సంరక్షణలో పురోగతి a యొక్క జీవశాస్త్రాన్ని అర్థం చేసుకోవడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది వ్యాధి, developing techniques and medicines for correct diagnosis and finally, treatment of the disease. After many decades of research scientists have gained an understanding of complex mechanisms which are involved in a particular disease which has led to many novel discoveries. But there are still several challenges that we face when it comes to finding and developing a new drug which would offer a novel way of treatment. We still have no మందులు or methods to combat many diseases. The journey from first discovering a potential drug and developing it is not only complex, time-consuming and expensive but sometimes even after years of study there are poor outcomes and all hard work goes in vain.
నిర్మాణ ఆధారిత ఔషధ రూపకల్పన ఇప్పుడు కొత్త ఔషధాల కోసం విజయం సాధించిన సంభావ్య ప్రాంతం. మానవులకు అందుబాటులో ఉన్న భారీ మరియు పెరుగుతున్న జన్యుసంబంధమైన, ప్రోటీమిక్ మరియు నిర్మాణాత్మక సమాచారం కారణంగా ఇది సాధ్యమైంది. ఈ సమాచారం కొత్త లక్ష్యాలను గుర్తించడం మరియు ఔషధాల మధ్య పరస్పర చర్యలను మరియు మాదకద్రవ్యాల ఆవిష్కరణ కోసం వాటి లక్ష్యాలను పరిశోధించడం సాధ్యం చేసింది. ఎక్స్-రే క్రిస్టల్లాగ్రఫీ మరియు బయోఇన్ఫర్మేటిక్స్ నిర్మాణ సమాచారం యొక్క సంపదను ప్రారంభించాయి ఔషధ లక్ష్యాలు. ఈ పురోగతి ఉన్నప్పటికీ, ఔషధ ఆవిష్కరణలో ఒక ముఖ్యమైన సవాలు ఏమిటంటే, అణువుల యొక్క త్రిమితీయ (3D) నిర్మాణాన్ని - సంభావ్య ఔషధాలను - నిమిషం ఖచ్చితత్వంతో నియంత్రించగల సామర్థ్యం. కొత్త ఔషధాలను కనుగొనడంలో ఇటువంటి పరిమితులు తీవ్రమైన పరిమితి.
ప్రచురించిన అధ్యయనంలో సైన్స్, న్యూయార్క్‌లోని సిటీ యూనివర్శిటీ గ్రాడ్యుయేట్ సెంటర్‌లోని పరిశోధకుల నేతృత్వంలోని బృందం ఔషధ ఆవిష్కరణ ప్రక్రియలో రసాయన అణువుల 3D నిర్మాణాన్ని వేగంగా మరియు మరింత విశ్వసనీయంగా మార్చడానికి ఒక మార్గాన్ని రూపొందించింది. పల్లాడియం ఉత్ప్రేరకాలు ఉపయోగించి రెండు కార్బన్ పరమాణువులను బంధించవచ్చని చూపించిన క్రాస్-కప్లింగ్ రియాక్షన్‌లను అభివృద్ధి చేసిన రసాయన శాస్త్రవేత్త నోబెల్ గ్రహీత అకిరా సుజుకి యొక్క పనిని బృందం నిర్మించింది మరియు ఈ ప్రత్యేక పనికి అతను నోబెల్ బహుమతిని గెలుచుకున్నాడు. అతని అసలు ఆవిష్కరణ కొత్త ఔషధ అభ్యర్థులను వేగంగా నిర్మించడానికి మరియు సంశ్లేషణ చేయడానికి పరిశోధకులను ఎనేబుల్ చేసింది, అయితే ఇది ఫ్లాట్ 2D అణువులను తయారు చేయడానికి మాత్రమే పరిమితం చేయబడింది. ఈ నవల అణువులు ఔషధం లేదా పరిశ్రమలో అనువర్తనాల కోసం విజయవంతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి, అయితే కొత్త ఔషధం రూపకల్పన మరియు అభివృద్ధి ప్రక్రియలో అణువు యొక్క 3D నిర్మాణాన్ని మార్చడానికి సుజుకి యొక్క పద్ధతి ఉపయోగించబడలేదు.
వైద్య రంగంలో ఉపయోగించే చాలా జీవసంబంధమైన సమ్మేళనాలు చిరల్ అణువులు అంటే రెండు అణువులు ఒకదానికొకటి ప్రతిబింబించే ప్రతిబింబాలు అయినప్పటికీ అవి ఒకే 2D నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉండవచ్చు - కుడి మరియు ఎడమ చేతి వలె. ఇటువంటి అద్దం అణువులు శరీరంలో విభిన్న జీవ ప్రభావం మరియు ప్రతిస్పందనను కలిగి ఉంటాయి. ఒక మిర్రర్ ఇమేజ్ వైద్యపరంగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, మరొకటి ప్రతికూల ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దీనికి ప్రధాన ఉదాహరణ 1950లు మరియు 1960లలో థాలిడోమైడ్ దుర్ఘటన, థాలిడోమైడ్ అనే మందు గర్భిణీ స్త్రీలకు రెండు అద్దాల చిత్రాల రూపంలో మత్తుమందుగా సూచించబడింది, ఒక అద్దం చిత్రం ఉపయోగకరంగా ఉంది, కానీ మరొకటి పుట్టిన శిశువులలో వినాశకరమైన పుట్టుకతో వచ్చే లోపాలను కలిగించింది. తప్పు మందు సేవించిన మహిళలకు. ఈ దృశ్యం అణువు యొక్క 3D నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉన్న వ్యక్తిగత పరమాణువుల అమరికను నియంత్రించడంలో ప్రాముఖ్యతను అందిస్తుంది. సుజుకి యొక్క క్రాస్-కప్లింగ్ రియాక్షన్‌లు మాదకద్రవ్యాల ఆవిష్కరణలో మామూలుగా ఉపయోగించబడుతున్నప్పటికీ, అణువుల 3D నిర్మాణాన్ని మార్చడంలో అంతరం ఇంకా పూరించబడలేదు.
This study was aimed at achieving control which would help in selectively forming the mirror images of a molecule. Researchers designed a method to carefully orient the molecules within their 3D structures. They first developed statistical methods which predict outcome of a chemical process. Then these models were applied to develop suitable conditions in which 3D molecular structure could be controlled. During palladium-catalysed cross-coupling reaction different phosphine additives are added which influence the final 3D geometry of the cross-coupling product and understanding this process was crucial. The ultimate aim was to either preserve the 3D orientation of the starting molecule or invert it to produce its mirror image. The methodology should ‘selectively’ either retain or invert the geometry of the molecule.
ఈ సమ్మేళనాల 3D నిర్మాణం లేదా నిర్మాణాన్ని నియంత్రించే స్థితిలో ఉన్నప్పుడు నిర్మాణాత్మకంగా విభిన్నమైన నవల సమ్మేళనాల లైబ్రరీలను రూపొందించడంలో ఈ సాంకేతికత పరిశోధకులకు సహాయపడుతుంది. ఇది కొత్త మందులు మరియు ఔషధాల యొక్క వేగవంతమైన మరియు సమర్థవంతమైన ఆవిష్కరణ మరియు రూపకల్పనను అనుమతిస్తుంది. స్ట్రక్చర్ ఆధారిత డ్రగ్ డిస్కవరీ మరియు డిజైన్ కొత్త ఔషధాలను కనుగొనడానికి ఉపయోగించబడని సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. ఒకసారి ఔషధం కనుగొనబడిన తర్వాత ప్రయోగశాల నుండి జంతు ట్రయల్స్ మరియు చివరకు మానవ క్లినికల్ ట్రయల్స్ వరకు వెళ్ళడానికి ఇంకా చాలా దూరం ఉంది, ఆ తర్వాత మాత్రమే ఔషధం మార్కెట్లో అందుబాటులో ఉంటుంది. ప్రస్తుత అధ్యయనం ఔషధ ఆవిష్కరణ ప్రక్రియకు బలమైన పునాదిని మరియు సముచితమైన ప్రారంభ బిందువును అందిస్తుంది.
***
{ఉదహరించబడిన మూలం(ల) జాబితాలో దిగువ ఇవ్వబడిన DOI లింక్‌ను క్లిక్ చేయడం ద్వారా మీరు అసలు పరిశోధనా పత్రాన్ని చదవవచ్చు}
మూల (లు)
జావో ఎస్ మరియు ఇతరులు. 2018. ఎనాంటియోడైవర్జెంట్ Pd-ఉత్ప్రేరక C-C బాండ్ ఫార్మేషన్ లిగాండ్ పారామిటరైజేషన్ ద్వారా ప్రారంభించబడింది. సైన్స్. https://doi.org/10.1126/science.aat2299
***
