La prima tecnologia di editing atomico potrebbe rivoluzionare la scoperta di farmaci
In un progresso scientifico rivoluzionario, un team di ricercatori del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ha sviluppato una tecnologia innovativa di modifica atomica singola che potrebbe trasformare il settore della scoperta dei farmaci . Questa scoperta permette di modificare singoli atomi all’interno di molecole complesse in modo rapido ed efficiente, potenzialmente migliorando l’efficacia dei farmaci.
Il nucleo di questa ricerca è la capacità di trasformare un atomo di ossigeno in un atomo di azoto all’interno di un composto organico chiamato furano , caratterizzato da un anello a cinque membri con quattro atomi di carbonio e uno di ossigeno. La molecola risultante dalla modifica, il pirrolo , è ampiamente utilizzata nel settore farmaceutico e ha applicazioni cruciali nella progettazione di nuovi farmaci.
La disposizione degli atomi in un farmaco è fondamentale per determinarne l’efficacia. Anche una piccola modifica a livello atomico può influenzare in modo significativo il comportamento di un farmaco, un fenomeno noto come Effetto Singolo Atomo . Tuttavia, realizzare cambiamenti così precisi è storicamente complicato, richiedendo tecniche sintetiche laboriose, costose e che spesso necessitano di condizioni estreme.
Il gruppo di ricerca, guidato dal professor Yoonsu Park , ha superato queste sfide utilizzando energia luminosa per facilitare la sostituzione dell’atomo di ossigeno con uno di azoto. Il team ha sviluppato un fotocatalizzatore , che funziona come una “forbice molecolare”, in grado di tagliare l’anello furanico e permettere la modifica atomica in condizioni molto più miti, a temperatura ambiente e pressione atmosferica . Questa è una novità assoluta nel campo della chimica sintetica.
Nel loro esperimento, i ricercatori hanno applicato questa tecnologia al furano , rimuovendo l’atomo di ossigeno attraverso un processo di ossidazione monoelettronica e successivamente sostituendolo con un atomo di azoto. Questa reazione avviene in condizioni estremamente favorevoli, aprendo la strada per un metodo più semplice e sostenibile di modifica molecolare .
L’importanza di questo approccio è stata sottolineata da Ellie F. Plachinski e Tehshik P. Yoon , che hanno descritto il lavoro come un “esempio eccezionale” di reazione di modifica molecolare. Nella loro prospettiva pubblicata insieme allo studio sulla rivista Science , i due scienziati evidenziano come questa tecnologia sia applicabile a una vasta gamma di composti naturali e farmaceutici contenenti strutture furaniche.
Secondo il professor Park, questa innovazione “aprirà nuove porte per la creazione di biblioteche di candidati farmaceutici “, risolvendo una delle sfide più cruciali nell’ industria farmaceutica . Questa tecnologia rappresenta un passo avanti significativo nella progettazione e produzione di farmaci, permettendo di esplorare nuove vie per trattamenti più efficaci e specifici.