Desarrollo de una herramienta de edición molecular
Un desafío importante para los investigadores en ciencia de materiales y descubrimiento de fármacos es que incluso el más mínimo cambio en la estructura de una molécula puede alterar completamente su función. Históricamente, realizar estos ajustes significaba que los investigadores debían volver a sintetizar la molécula objetivo desde cero, un proceso costoso y que consume mucho tiempo.
Recientemente, un equipo de químicos del MIT, liderado por la profesora Alison Wendlandt, ha desarrollado una técnica de precisión que permite mover grupos funcionales de alcohol de un lugar a otro en una molécula sin necesidad de reconstruir toda la estructura. Esta innovación, publicada en Nature, es el resultado de una colaboración de varios años con Bristol Myers Squibb.
Reubicación de grupos funcionales
La técnica utiliza una molécula sensible a la luz llamada decatungstate como catalizador, lo que provoca una “migración” controlada del grupo de alcohol. Este proceso es altamente predecible, asegurando que la molécula mantenga su forma y orientación tridimensional durante el movimiento.
La capacidad de realizar ajustes estructurales sutiles sin la necesidad de una síntesis desde cero elimina un obstáculo importante en el campo. Además, dado que la reacción es lo suficientemente suave para trabajar en estructuras complejas casi terminadas, se convierte en una herramienta poderosa para el ajuste fino de candidatos a fármacos en etapas avanzadas.
Impulsando nuevos diseños químicos
Combinada con métodos químicos existentes, esta herramienta abre nuevas vías para la creación de arquitecturas moleculares desafiantes y patrones de oxigenación que antes eran inalcanzables.
“Esta estrategia de migración de alcohol permite el ajuste preciso de las posiciones de los átomos de oxígeno”, afirma Qian Xu, coautor del estudio y postdoctorado en el grupo de Wendlandt. “Con selectividad estereoestructural y regional predecible, presenta una oportunidad atractiva para modificar productos naturales y moléculas farmacéuticas a través de ‘edición’”.
En última instancia, esta herramienta de edición de precisión tiene el potencial de mejorar drásticamente la eficiencia de las campañas de diseño molecular, acelerando el desarrollo de nuevos fármacos, materiales y agroquímicos.
Además de Wendlandt y Xu, los contribuyentes del MIT incluyen al coautor principal y estudiante de posgrado Yichen Nie, al reciente postdoctorado Ronghua Zhang, y al profesor de química Jeremiah A. Johnson. Otros autores son Jacob-Jan Haaksma de la Universidad de Groningen en los Países Bajos; Natalie Holmberg-Douglas, Farid van der Mei, y Chloe Williams de Bristol Myers Squibb; y Paul M. Scola de Actithera.
