ილინოისის უნივერსიტეტის ქიმიის პროფესორის, მარტინ ბურკეს ლაბორატორიაში შექმნილი მანქანა აწყობს კომპლექსურ მცირე მოლეკულას მარტივი ქიმიური სამშენებლო ბლოკებისაგან. ახალი მოლეკულის მიმღები მანქანა გააკეთებს იმავეს ქიმიისთვის, რასაც 3D პრინტერი აკეთებდა ინჟინერიისთვის. მათთვის სახასიათოა სისწრაფე, მოქნილობა და ყველასთვის ხელმისწავდომობა.
ილინოისის უნივერსიტეტის ქიმიკოსებმა, ქიმიის პროფესორისა და სამედიცინო დოქტორმა მარტინ ბურკეს ხელძღვანელობით, შექმნეს მანქანა, რომელიც შედგებოდა კომპლექსური მცირე მოლეკულებისაგან. ავტომატიზირებულ პროცესს აქვს პოტენციალი, მნიშვნელოვნად დააჩქააროს ახალი წამლებისა და სხვა ტექნოლოგიების განვითარება, რომელიც ეყრდნობა მცირე მოლეკულებს.
„ჩვენ გვინდოდა აგვეღო ქიმიური სინთეზის ძალიან რთული პროცესი და გაგვემარტივებინა ის“, განაცხადა ბურკემ, ჰოვარ ჰიუზის სამედიცინო ინსტიტუტის მეცნიერმა. „სიმარტივე იძლევა ავტომატიზირების საშუალებას, რომელიც, თავის მხრივ აღმოაჩენს არსებით ძალას სხვადასხვა მნიშვნელოვანი მოლეკულებისთვის“.
„მცირე მოლეკულები“ არის კომპლექსური, კომპაქტური ქიმიური სტრუქტურების კონკრეტული კლასი. ისინი ძალიან მნიშვნელოვანია მედიცინაში – უმეტესი მედიკამენტი ახლა უკვე მცირე მოლეკულებისგან შედგება – ისევე, როგორც ბიოლოგიაში, შიდა სამუშაო უჯრედების და ქსოვილების კვლევისას. მცირე მოლეკულები ასევე ძირითადი ელემენტია მზის უჯრედების მსგავს ტექნოლოგიებში.
თუმცა, მცირე მოლეკულების ლაბორატორიაში შექმნა ძალიან რთულია. ტრადიციულად, მაღალკვალიფიციური ქიმიკოსი ხარჯავს წლებს, რათა გაერკვეს, თუ როგორ იქმნება თითოეული მათგანი სანამ მათი ფუნქციების გამოკვლევა მოხდება, რაც ხელს უშლის მცირე მოლეკულაზე დაფუძნებული მედიკამენტებისა და ტექნოლოგიების განვითარებას.
„დღემდე მხოლოდ მცირე ნაწილი სინთეზირდა“, განაცხადა ბურკემ. „არსებობს უამრავი სფერო, სადაც პროგრესი შეფერხდა, უამრავი მოლეკულა, რაზეც ფარმაცევტული კომპანიები არც კი მუშაობენ, რადგან სინთეზირების ბარიერი ძალიან მაღალია“.
მთავარი კითხვა, რომელზეც ბურკეს გუნდი ცდილობს პასუხის გაცემას, შემდეგია: როგორ გავამარტივოთ მაქსიმალურად ძალიან კომპლექსური მოლეკულა?
ჯგუფის სტრატეგია იყო დაეშალათ კომპლექსური მოლეკულები პატარა სამშენებლო ბლოკებად, რომელიც მარტივად გაერთიანდებოდა. ქიმიურ სამშენებლო ბლოკებს აქვთ ერთი და იგივე კონექტორი და შეუძლიათ შეერთება ერთი მარტივი რეაქციით. ბურკეს ლაბორატორიაში უამრავი სამშენებლო ბლოკი შეიქმნა და ახლა ისინი კომერციულად ხელმისაწვდომია.
სამშენებლო ბლოკების გაერთიანების ავტომატიზირებისთვის, ბურკეს ჯგუფმა შეიმუშავა მარტივი დამჭერი და განმათავისუფლებელი მეთოდი. მათ აჩვენეს, რომ ზემოთ აღნიშნულ მანქანას შეუძლია მცირე მოლეკულების 14 განსხვავებული კლასის შექმნა.
„ბურკეს კვლევამ გამოიღო მნიშვნელოვანი შედეგი, რომელიც ეხმარება უფრო ეფექტური, მოქნილი და ხელმისაწვდომი მცირე მოლეკულის სინთეზის შექმნას“, განაცხადა მაილს ფაბიანმა, რომელმაც ნაწილობრივ დააფინანსა კვლევა. „საინტერესოა ვიფიქროთ რა გავლენას მოახდენს მომდევნო მიღწევები სინთეზურ ქიმიასა და სიცოცხლის მეცნიერულ კვლევაზე.“
ავტომატური სინთეზის ტექნოლოგია უკვე ლიცენზირებულია REVOLUTION-ის მედიკამენტებისთვის, კომპანიისთვის, რომლის თანადამფუძნებელია ბურკე და რომელიც ფოკუსირებულია მცირე მოლეკულებზე დაფუძნებული ახალი მედიკამენტების შექმნაზე. კომპანია თავდაპირველად აქცენტს აკეთებდა სოკოს საწინააღმდეგო მედიკამენტებზე, ეს არის სფერო, სადაც ბურკემ უკვე გადადგა მნიშვნელოვანი ნაბიჯები.
წყარო:
IFL SCIENCE
ახალგაზრდა ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი “დოქტრინა”
