Hilal TosunPeriyodik tabloda karbonun yanında bulunan bir metaloid element olan bor, onu bir ilaç bileşeni olarak potansiyel olarak yararlı kılan birçok özelliğe sahiptir. Bununla birlikte, FDA onaylı yalnızca beş ilaç bor içerir, çünkü büyük ölçüde bor içeren moleküller moleküler oksijen varlığında kararsızdır.
MIT kimyagerleri, öncekilerden 10.000 kat daha kararlı olan bor içeren bir kimyasal grup tasarladı. Araştırmacılar, bu, borun ilaçlara dahil edilmesini mümkün hale getirebileceğini ve ilaçların hedeflerini bağlama yeteneğini potansiyel olarak geliştirebileceğini söylüyor.
MIT’de Firmenich Kimya Profesörü ve yeni çalışmanın kıdemli yazarı Ron Raines, “Bu, tıbbi kimyagerlerin ilgilendikleri bileşiklere, başka hiçbir molekülün sahip olmayacağı istenen nitelikleri sağlamak için ekleyebilecekleri bir varlık,” diyor.
Raines ve meslektaşları, bu yaklaşımın potansiyelini göstermek için, transtiretin adı verilen bir proteinin yanlış katlanmasının neden olduğu hastalıkları tedavi etmek için kullanılan bir ilacın proteine bağlanma gücünü artırabileceklerini gösterdiler .
Elektronlara aç
Bor, en yaygın olarak yer kabuğunda boraks gibi mineraller şeklinde bulunur. Karbondan daha az elektron içerir ve ek elektronlara açtır. Bor, potansiyel bir ilaç bileşiğine dahil edildiğinde, elektronlara olan bu açlık, genellikle bir oksijen molekülü (O2) veya bileşiği yok edebilecek başka bir reaktif oksijen formu ile etkileşime girmesine neden olur.
Hücrelerin kullanılan proteinleri parçalamasını engelleyen bor içeren bortezomib ilacı, etkili bir kanser kemoterapi ajanıdır. Bununla birlikte, ilaç kararsızdır ve oksijen tarafından kolayca imha edilir.
Önceki araştırmalar, bor içeren bileşiklerin kararlılığının, altı karbonlu bir halka olan benzen eklenerek artırılabileceğini göstermiştir. 2018’de Raines ve meslektaşları, HIV / AIDS’i tedavi etmek için kullanılan bir proteaz inhibitörü olan darunavir adlı bir ilacın değiştirilmiş bir versiyonunu oluşturmak için bu yaklaşımı kullandılar. Bu molekülün, darunavirin orijinal versiyonundan çok daha sıkı bir şekilde HIV proteazına bağlandığını buldular. Bununla birlikte, daha sonraki çalışmalar, molekülün fizyolojik koşullar altında hala uzun süre hayatta kalmadığını ortaya koydu.
Yeni yazıda, araştırmacılar boru bir molekül içinde daha fazla tutturmak için karboksilat adı verilen kimyasal bir grup kullanmaya karar verdiler. Karboksilattaki bir oksijen atomu, güçlü bir kovalent bağ (atomlar arasında elektron çiftlerinin paylaşılmasını içeren bir tür bağ) oluşturur.
Raines, “Bu kovalent bağ boru yatıştırır. Bor artık bir oksijen molekülüyle diğer bağlamlarda borun yapabileceği şekilde reaksiyona giremez ve yine de istenen özelliklerini korur.” diyor.
Bu istenen özelliklerden biri, ilacın hedefi ile tersine çevrilebilir kovalent bağlar oluşturma yeteneğidir. Raines, bu tersine çevrilebilirliğin ilaçların kalıcı olarak yanlış hedeflere kilitlenmesini önleyebileceğini söylüyor. Bir başka yararlı özellik de, benzoksaboralon olarak da bilinen bor içeren grubun, diğer moleküller ile hidrojen bağı adı verilen birçok zayıf bağ oluşturmasıdır ve bu, doğru hedef belirlendiğinde sıkı bir uyum sağlamaya yardımcı olur.
Daha fazla kararlılık
Araştırmacılar, benzoksaboralonun diğer bağlamlarda bordan önemli ölçüde daha kararlı olduğunu gösterdikten sonra, onu transtirete bağlanabilen bir molekül oluşturmak için kullandılar. Kan dolaşımıyla hormon taşıyan bu protein, yanlış katlandığında ve kümelendiğinde amiloid hastalıklarına neden olabilir. Transtirete bağlanan ilaçlar onu stabilize edebilir ve kümelenmesini önleyebilir. Araştırma ekibi, mevcut bir ilaca benzoksaboralonun eklenmesinin, transtiretin ile güçlü bir şekilde bağlanmasına yardımcı olduğunu gösterdi.
Raines, Benzoksaboralonun, tıbbi kimyagerlere proteinlere veya şeker moleküllerine bağlanan birçok farklı ilaç türünü keşfedebilecekleri yararlı bir araç sunabileceğini söylüyor. Laboratuvarı şu anda benzoksaboralonu içeren yeni bir darunavir versiyonu üzerinde çalışıyor. Yakın zamanda bu bileşiği sentezlemek için bir yol geliştirdiler ve şimdi HIV proteaza ne kadar güçlü bağlandığını ölçme sürecindeler.
Raines, “Bunun üzerinde çok çalışıyoruz çünkü bu iskelenin biyolojik bağlamda borun diğer tüm sunumlarından çok daha fazla stabilite ve fayda sağlayacağını düşünüyoruz ” diyor.
Başak Öztürk
Yorum ekle