Nueva plataforma del chemBIOS para el revelado de la droga

A pesar de demanda cada vez mayor, el número de drogas desarrolladas recientemente disminuyó contínuo en las últimas décadas. La búsqueda para las nuevas substancias activas, su producción, la caracterización, y la investigación para la eficacia biológica son muy complejas y costosas. Una de las razones es que los tres pasos se han realizado por separado hasta ahora. Los científicos del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (ESTUCHE) ahora han tenido éxito en combinar estos procesos en una viruta y, por lo tanto, la facilitación y acelerar de los procedimientos para producir substancias prometedoras. Los gracias a la miniaturización, también costos se pueden reducir importante. Los resultados ahora se publican en las comunicaciones de la naturaleza (DOI 10.1038/s41467-019-10685-0).

El revelado de la droga se basa en la investigación de la alto-producción de bibliotecas compuestas grandes. Sin embargo, la falta de metodologías miniaturizadas y paralelizadas para la síntesis química de la alto-producción en la fase líquida y la incompatibilidad de la síntesis de composiciones bioactivas y de investigación para su efecto biológico ha llevado a una separación estricta de estos pasos hasta ahora. Esto hace el costoso de proceso e ineficaz.

Por este motivo, hemos desarrollado una plataforma que combina la síntesis de bibliotecas compuestas con la investigación biológica de la alto-producción en una única viruta.”

Benz de Maximiliano del instituto del ESTUCHE de la toxicología y de la genética (ITG).

Esta supuesta plataforma del chemBIOS es compatible con los disolventes orgánicos para la síntesis y las soluciones acuosas para las investigaciones biológicas. “Utilizamos la plataforma del chemBIOS para realizar 75 reacciones paralelas del tres-componente para la síntesis de una biblioteca de lípidos, es decir las grasas, seguidas por la caracterización usando la espectroscopia en masa, la formación de la en-viruta de lipoplexes, y la investigación biológica de la célula,” el Benz agrega. Lipoplexes es los complejos nucléicos que se pueden tomar por eucariótico, es decir humano y animal, células del ácido-lípido. “El todo el proceso de la síntesis de la biblioteca a las tomas de la investigación de la célula solamente tres días y cerca de 1 ml de solución total, demostrando el potencial de la tecnología del chemBIOS a la eficiencia del aumento y acelera investigaciones y el revelado de la droga,” Benz señala. Generalmente, tales procesos necesitan varios litros de reactivo, de disolventes, y de suspensiones de la célula.

Recientemente, la tecnología del chemBIOS fue nombrada para uno de los primeros tres lugares del premio 2019 de la innovación del NEULAND del ESTUCHE por un jurado de representantes de la investigación y de la industria.

Revelado de la droga: Esfuerzo grande y pocos golpes

Debido al gasto inmenso del tiempo y a la separación espacial y metodológica de la síntesis de composiciones, de la investigación, y de los estudios clínicos, revelado de nuevas drogas toma a menudo más de 20 años y costos entre dos y cuatro mil millones dólares.

La fase temprana del revelado de la droga se basa tradicionalmente en tres áreas de la ciencia: los químicos sintetizan una biblioteca grande de diversas moléculas. Todas las composiciones se producen, se aíslan, y se caracterizan por separado. Entonces, los biólogos analizan la biblioteca de la molécula para la actividad biológica. Las composiciones altamente activas, supuestos golpes, se vuelven a la química. De acuerdo con esta preselección, los químicos sintetizan otras variaciones de estas composiciones. Estas bibliotecas secundarias de la molécula entonces contienen composiciones optimizadas.

Después de que este ciclo se haya relanzado varias veces, transfieren a algunos candidatos compuestos prometedores a la parte médica de revelado de la droga, en la cual estas composiciones se prueban en estudios clínicos. De varios entonces millares de composiciones sujetó a las primeras investigaciones, sólo una o ninguna composición alcanza a veces el paso pasado del revelado de la droga: aprobación de la nueva droga. Este proceso es que toma tiempo y requiere una amplia gama de materiales y de disolventes. Esto hace el revelado más costoso y más lento y también limita el número de substancias revisadas a un número posible.

Source:
Journal reference:

Benz, M. et al. (2019) Marrying chemistry with biology by combining on-chip solution-based combinatorial synthesis and cellular screening. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-10685-0.