Хіміки навчилися синтезувати рідкісні ліки у нових масштабах

Одна із найрідкісніших натуральних речовин, бріостатин 1, яка використовується для лікування складних захворювань, була нарешті синтезована у лабораторних умовах. Відтворення складної молекули у хімічних реакторах тепер відкриває шлях до лікування ВІЛ/СНІД, хвороби Альцгеймера та раку.

Препарати на основі бріостатину 1 зараз знаходяться на фінальних стадіях клінічних випробувань.

Одна з найрідкісніших сполук у світі

Бріостатин 1 вперше був виділений в 1960-х роках Джорджем Петтітом з виду Bugula neritina, який представляє тип мохуваток. Речовина міститься переважно у морських тваринах в дуже низькій концентрації. Вихід цільового продукту сягає критично низького значення 0,00014%.

Для порівняння, запас Національного інституту раку США складав всього 18 грамів. Це легко пояснити, оскільки, щоб отримати 1 грам бріостатину, необхідно використати цілу 1 тонну Bugula neritina

Молюск харчується мохуваткою Bugula neritina, яка є єдиним природним джерелом бріостатину 1 Джерело: Parent Géry

Запаси препарату швидко скінчились

Майже весь цей запас був вичерпаний після проведення більш ніж 40 клінічних випробувань препаратів для лікування хвороби Альцгеймера та онкологічних захворювань.

Біологічні способи отримання бріостатину зазнали фіаско. Культивування мохуваток виявилось занадто дорогим та малопродуктивним. Вирощування симбіотичних бактерій, які пов’язані з утворенням сполуки, також не дало позитивних результатів.

Складна структура молекули бріостатину 1 була розшифрована лише 1982 році. З цього часу розпочалися спроби штучно синтезувати цю сполуку у лабораторних умовах. 

Модель молекули бріостатину Джерело Wender et al. (2017)

Пазл з атомів

Проте лише нещодавно вдалося досягти значного успіху у цьому напрямку. Пол Вендер зі Стенфордського університету в Каліфорнії та його колеги використовували конвергентний синтез, щоб окремо виготовляти різні ділянки складної молекули. Окремі її деталі вони потім зібрали, наче пазл. Дослідники отримали більше 2 грамів бажаної речовини.
Найдовший етап технології охоплює 19 реакцій, тоді як загалом їх використовується 29. Автори відзначають, що єдиний раніше зареєстрований синтез бріостатину 1 мав 57 стадій.

Дослідники стверджують, що можуть легко масштабувати своє виробництво й повністю задовольнити клінічні потреби у препараті, від якого потенційно залежить лікування мільйонів людей.

Science (2017), doi: 10.1126/science.aan7969

Сподобалась стаття? Придбайте нам , а ми напишемо ще.
Повідомити про помилку: підкресліть текст та натисніть CTRL+Enter або
Олексій Коваленко
  • 22 записів
  • 0 дописів
Олексій Коваленко пише для Science Ukraine з 2017 року. Працює науковим співробітником відділу ботаніки Національного науково-природничого музею НАН України. Має ступінь кандидата біологічних наук.