耶路撒冷,2026年4月19日(TPS-IL)——在药物研发中,制造新药通常被比作在极小尺度上进行建造。化学家必须以精确的方式连接微小的分子片段,以创造能够治疗感染、脑部疾病和其他疾病的药物。他们经常希望添加的一个重要片段被称为二氯甲基。它有助于科学家调整和改进药物分子,但一直非常难以处理。通常的添加方法经常会破坏他们试图构建的分子。
但一项新的以色列研究提供了一种更简单的方法,可能会彻底改变药物的开发方式。
耶路撒冷希伯来大学药物研究研究所的科学家发现了一种方法,通过使用人体内已经存在的天然氨基酸来温和地引导所需的反应,从而连接二氯甲基。该研究发表在经同行评审的《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上。
这种被称为脯氨酸的氨基酸像是一个助手或向导。它短暂地附着在起始分子上,并帮助将其正确放置,以便可以安全地添加新的化学基团。这意味着反应可以在不破坏脆弱分子的情况下发生,这是旧方法的重大问题。
“我们没有强迫这些分子进入常规反应模式或绕过它们的电子双重性,而是将它们的电子双重性作为设计原则来利用,”领导这项研究的德米特里·茨维利霍夫斯基(Dmitry Tsvelikhovsky)教授说,该研究由他与埃利海·库尼亚夫斯基(Elihay Kuniavsky)和德沃拉·R·利维(Dvora R. Levy)共同主导。
研究人员还发现,该过程具有内置过滤系统。当反应开始时,分子可以形成两种形状。只有一种形状是正确的并继续成为最终产品。另一种形状不起作用,并分解回无害的起始材料。这有助于保持最终产品的纯净并减少浪费。
这一点很重要,因为二氯甲基对于改善药物疗效非常有用。它就像一个锚点,让科学家能够微调分子的特性,例如其强度或稳定性。但由于过去很难添加,它很少用于复杂的药物候选物。
这些发现可以通过扩大化学家实际能够构建的内容,加速新药的开发。
以前被认为在开发后期难以修饰的分子可能具有被调整的潜力,从而为全新的药物设计打开了大门。此外,许多有前途的药物候选物失败不是因为它们无效,而是因为它们太脆弱而无法进行化学修饰。这种方法允许科学家在不破坏这些分子的情况下对其进行调整,从而可以测试和改进更多的候选物。
特别是,这项研究可以改进抗生素。细菌不断产生耐药性,因此研究人员需要新的抗生素或改进旧版本的抗生素。能够更轻松地微调复杂的抗生素结构,可以更容易地创造出更强效、更稳定的药物。
这项研究还可能支持脑部相关药物的开发。研究人员特别提到了与大脑信号传导系统(如血清素通路)相互作用的化合物。更好地控制分子设计可以帮助设计针对抑郁症、焦虑症或神经系统疾病等病症的药物。