வேதியியலாளர்கள் ஒரு reserve antibiotic candidate-ன் முக்கிய பகுதிகளை உருவாக்கினர்

antibiotic ஆராய்ச்சியின் கடினமான பிரச்சினைகளில் ஒன்றை ஒரு வேதியியல் முன்னேற்றம் குறிவைக்கிறது

Otto von Guericke University Magdeburg-இல் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள், உயிரியல் ரீதியாக நம்பிக்கைக்குரிய இயற்கை சேர்மத்தை முறையான முறையில் ஆய்வு செய்து, சாத்தியமான வகையில் மேம்படுத்தும் நீண்ட மற்றும் கடினமான முயற்சியில் ஒரு முன்னேற்றத்தை அறிவித்துள்ளனர். முதல் முறையாக Neosorangicin A-ன் முக்கிய கட்டுமான பகுதிகளை ஆய்வகத்தில் தயாரித்துள்ளதாக குழு கூறுகிறது; இதனால் ஒரு சாத்தியமான reserve antibiotic candidate-ஐ நோக்கிய குறிவைத்த பணிக்கு நடைமுறை பாதை திறக்கப்படுகிறது.

மூல அறிக்கையின் படி, இந்த முடிவு Chemistry—A European Journal-இல் புதிதாக வெளியான ஒரு ஆரம்ப கட்ட வேதியியல் சாதனை; புதிய சிகிச்சை அல்ல. ஆனால் antibiotic discovery-யில் அந்த வேறுபாடு இன்னமும் முக்கியமானது. பல சேர்மங்கள் இயற்கையில் வலுவான உயிரியல் செயல்பாட்டைக் காட்டுகின்றன, ஆனால் ஆய்வகத்தில் அவற்றை எளிதில் பெற முடியாது. ஒரு molecule-ஐ போதுமான அளவு உருவாக்க முடியாதபோது, அல்லது அதைப் பரிமாற்றம் செய்ய தேவையான பகுதிகளை நம்பகமாக அமைக்க முடியாதபோது, clinical கேள்விகள் தொடங்குவதற்குமுன்பே development தடைபடுகிறது.

Neosorangicin A-வுக்கான அந்த bottleneck-ஐ Magdeburg குழு தளர்த்த முயல்கிறது.

Neosorangicin A ஏன் முக்கியம்

மூல உரையின் படி, Neosorangicin A என்பது myxobacteria உற்பத்தி செய்யும் ஒரு secondary metabolite; இவை வேதியியல் ரீதியாக சிக்கலான இயற்கை தயாரிப்புகளை உருவாக்குவதில் அறியப்பட்ட நுண்ணுயிர்கள். தற்போதைய ஆய்வுகள், இந்த சேர்மம் பாக்டீரியாக்கள் மரபணு தகவலைப் படித்து பெருக வேண்டிய என்சைமான bacterial RNA polymerase-ஐ பாதிப்பதாக காட்டுகின்றன. அந்த செயன்முறை இதை மருத்துவ ரீதியாக ஆர்வமூட்டும் பிரிவில் வைக்கிறது: பாக்டீரிய உயிர்வாழ்விற்கு அத்தியாவசியமான ஒரு அடிப்படை செயல்முறையைத் தடை செய்யும் agents.

Neosorangicin A, gram-negative நோய்க்கிருமிகள் உட்பட பல பாக்டீரியா குழுக்களுக்கு எதிராக செயல்பாட்டைக் காட்டியுள்ளதாகவும் அறிக்கை குறிப்படுகிறது. இது முக்கியமானது, ஏனெனில் gram-negative பாக்டீரியாக்களை சிகிச்சை செய்ய மிகவும் கடினம். அவற்றின் கூடுதல் வெளிப்புற உறை பல மருந்து வேட்பாளர்களை தடுத்து அல்லது தள்ளி விட முடியும்; அதனால் தான் அவை மருத்துவமனைகளிலும், பரந்த antimicrobial resistance நெருக்கடிகளிலும் தொடர்ந்து கவலையாக இருக்கின்றன.

நடைமுறை ரீதியில், இப்படிப்பட்ட உயிரிகளுக்கு எதிராக செயல்படும் சேர்மம் கவனத்தை ஈர்ப்பது அது கிளினிக்குக்கு தயாராக இருப்பதால் அல்ல, மாறாக கடினமான தொற்றுகளுக்காக பாதுகாக்க வேண்டிய எதிர்கால உயர்மதிப்பு antibiotics வகுப்பிற்கான தொடக்கப் புள்ளியை வழங்கலாம் என்பதாலேயே. Reserve antibiotics பொதுவாக சாதாரண சிகிச்சைகள் தோல்வியடையும் கடின-சிகிச்சை தொற்றுகளுக்கு ஆராய்ச்சியாளர்கள் பாதுகாக்க விரும்பும் மருந்துகள். அந்த எதிர்கால pipeline-ஐ உருவாக்க உயிரியல் நம்பிக்கை மட்டும் போதாது; வேதியியல் அணுகலும் தேவை.

முக்கிய சவால்: சிக்கல்

பிரச்சினை என்னவென்றால், Neosorangicin A வேலை செய்ய எளிதான molecule அல்ல. மூலத்தில் திட்டத் தலைவர் Dieter Schinzer இதை உயிரியல் ரீதியாக சுவாரஸ்யமானது, ஆனால் வேதியியல் ரீதியாக ஆய்வு செய்ய கடினமானது என்று விவரிக்கிறார். இது natural-product chemistry-யில் ஒரு பரிச்சயமான கதை. மிகவும் சுவாரஸ்யமான நடத்தை கொண்ட சில சேர்மங்களே synthesise, isolate, optimise, மற்றும் பயனுள்ள அளவில் reproduce செய்ய மிகவும் கடினமானவையாகவும் இருக்கின்றன.

இவ்வளவு சிக்கலான molecule-ஐ வேதியியலாளர்கள் எதிர்கொள்ளும் போது, கேள்வி அதைப் உருவாக்கலாமா இல்லையா என்பதிலேயே முடிவதில்லை. அதன் முக்கிய கட்டமைப்பு பகுதிகளுக்கான உறுதியான பாதை உள்ளதா என்பதே ஆழமான கேள்வி. கட்டுமான பகுதிகளுக்கான வேலைக்கூடிய வழி இல்லையெனில், variants-ஐ சோதிப்பது, பண்புகளை மேம்படுத்துவது, அல்லது விரிவான ஆய்விற்கு போதுமான பொருளை உருவாக்குவது ஆகியவற்றில் ஆராய்ச்சியாளர்களின் திறன் குறைகிறது.

அதுதான் புதிய பணியை முக்கியமாக்குகிறது. இந்த முன்னேற்றம் முழு molecule-ஐ முடித்துவிட்டது என்பதாக அல்ல; மாறாக திட்டத்தை முன்னேற்ற தேவையான முக்கிய பகுதிகளுக்கு வெற்றிகரமாக அணுகியதாக framing செய்யப்பட்டுள்ளது.

relay synthesis என்ன மாற்றுகிறது

குழு, அறிக்கையில் relay synthesis என்று குறிப்பிடப்படும் முறையைப் பயன்படுத்தியது. முழு சேர்மத்தையும் ஒரே முயற்சியில் உருவாக்குவதற்குப் பதிலாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் முதலில் முழு molecule-க்கு செல்லும் staging points போல செயல்படும் முக்கிய பகுதிகளை synthesise செய்தனர். நடைமுறையில், ஒரு வேதியியல் ரீதியாக intimidating target-ஐ மேலும் மேலாண்மை செய்யக்கூடிய milestones-ஆக பிரித்தனர்.

இந்த staged approach முக்கியமானது, ஏனெனில் இது synthesis பிரச்சினையை yes-or-no கேள்வியிலிருந்து modular ஒன்றாக மாற்றுகிறது. முக்கிய fragments கிடைத்ததும், route-இன் எந்த பகுதிகள் நம்பகமானவை, எங்கு yields அல்லது selectivity மேம்படுத்தலாம், மேலும் fragments முழு அமைப்பு அல்லது தொடர்புடைய analogues-ன் பின்னடைந்த assembly-க்கு எப்படி உதவும் என்பவற்றை விஞ்ஞானிகள் கற்றுக்கொள்ளலாம்.

அதனால் relay synthesis ஒரு தனிப்பட்ட கட்டுரையைக் காட்டிலும் அதிக மதிப்புடையது. முக்கிய fragments-க்கு வெற்றிகரமான பாதை எதிர்கால medicinal chemistry-க்கு ஒரு enabling platform ஆக மாறலாம். ஆராய்ச்சியாளர்கள் molecule-ன் அம்சங்களைச் சீரமைக்க, structure-activity relationships-ஐ ஆராய, அல்லது மாற்றிய வடிவங்கள் antibacterial வலிமையை வைத்துக்கொண்டு stability, manufacturability அல்லது பிற drug-like பண்புகளை மேம்படுத்துகிறதா என்று சோதிக்க முடியும்.

மூல அறிக்கை இந்தச் சாதனை components-இல் மட்டுமல்ல, development process-ன் ஆதாரத்திலும் இருப்பதாக வலியுறுத்துகிறது. இதைப் பார்க்க இது பயனுள்ள வழி. Drug discovery-யில் method-கள் molecule-களைப் போலவே முக்கியம்; நல்ல method முன்பு மிகச் சிக்கலாகக் கருதி விட்டு விடப்பட்ட ஒரு முழு research path-ஐ திறக்க முடியும்.

இது இன்னும் ஆரம்ப கட்டக் கதை என்பதேன்

முடிவை அதிகமாகப் புகழ்ந்து பேசக்கூடாது. மூல உரை key building blocks-க்கு synthetic access மற்றும் அதனால் குறிவைத்த development-ஐ தொடர முடியும் என்ற கூற்றை மட்டுமே ஆதரிக்கிறது. Neosorangicin A அங்கீகரிக்கப்பட்ட மருந்தாக மாறுவதற்கு அருகில் உள்ளது, அல்லது தற்போதைய வேலை antibiotic resistance-ஐ நேரடியாகத் தீர்த்துவிட்டது என்ற கூற்றை அது ஆதரிக்கவில்லை.

நம்பிக்கைக்குரிய natural compound ஒன்றுக்கும் பயனுள்ள therapeutic ஒன்றுக்கும் இடையில் பல படிகள் உள்ளன. ஆராய்ச்சியாளர்கள் இன்னும் synthesis வழிகளை முடிக்க அல்லது மேம்படுத்த, derivatives-ஐ மதிப்பிட, potency மற்றும் selectivity-ஐ உறுதி செய்ய, toxicity-ஐ ஆய்வு செய்ய, மற்றும் chemistry அளவுக்கேற்ற development-ஐ ஆதரிக்குமா என்று தீர்மானிக்க வேண்டும். அதற்குப் பிறகும் preclinical மற்றும் clinical தடைகள் பெரிதாகவே இருக்கும்.

ஆனால் antibiotic ஆராய்ச்சியில் முன்னேற்றம் பெரும்பாலும் இப்படித்தான் வருகிறது: இறுதி தயாரிப்பு ஒன்றாக அல்ல, அடுத்தடுத்த பணிகளைச் சாத்தியமாக்கும் enabling advance ஆக. பல ஈர்க்கும் molecules அவற்றை அணுகுவது கடினம் என்பதால் கைவிடப்படும் ஒரு துறையில், வேதியியல் தடையை நீக்குவது திட்டமிட்ட முக்கியத்துவம் கொண்ட சாதனையாகும்.

antibiotic development-க்கு இந்த முடிவு என்ன சொல்கிறது

பரந்த பொருளில், antibiotic innovation microbiology-க்கு இணையாக chemistry infrastructure-ஐயும் சார்ந்திருப்பதை இது காட்டுகிறது. உலகளாவிய resistance சவால் என்பது பாக்டீரியாக்களை அழிக்கும் compounds-ஐ கண்டுபிடிப்பது மட்டுமல்ல. அவற்றை முறையாக உற்பத்தி செய்ய, பகுப்பாய்வு செய்ய, மேம்படுத்த, மற்றும் தயாரிக்க தேவையான அறிவியல் கருவிப்பெட்டியை உருவாக்குவதும் ஆகும்.

இப்போது Neosorangicin A அந்த workflow-க்குள் செல்ல ஒரு தெளிவான பாதை பெற்றுள்ளது. அதன் முக்கிய கட்டுமான பகுதிகளை ஆய்வகத்தில் உருவாக்கி, செயற்படக்கூடிய relay synthesis strategy-ஐ காட்டியதால், Magdeburg குழு இந்தச் சேர்மம் வெறும் கோட்பாட்டு ஆர்வமாக இல்லாமல் ஆராயக்கூடிய ஒன்றாக மாறும் வாய்ப்பை அதிகரித்துள்ளது.

அது எதிர்கால மருந்தை உறுதி செய்யாது. ஆனால் அது வழங்குவது அதைவிட அடிப்படையானதும் அவசியமானதும்: தொடர்ந்த ஆராய்ச்சிக்கான வேலை செய்யக்கூடிய தொடக்க அமைப்பு. antibiotic science-இல், புதிய விருப்பங்களின் தேவை மிகவும் தீவிரமாக இருக்கும் நிலையில், pipeline பெரும்பாலும் மெல்லியதாக இருக்கையில், இப்படியான அடித்தள முன்னேற்றமும் முக்கியம்.

இந்தக் கட்டுரை Phys.org செய்தியளிப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.