В мире медицины ведется непрестанная гонка за новыми, более эффективными и доступными методами лечения. Персонализированная терапия рака с помощью модифицированных иммунных клеток или антител – это яркий пример впечатляющих достижений, но их высокая стоимость и сложность ограничивают широкое применение. Большинство же лекарств по-прежнему основано на небольших химических соединениях, которые можно производить в больших объемах и по доступным ценам.
Проблема Ограниченного Набора Активных Веществ
Ключевым вызовом в разработке новых молекулярных лекарств является ограниченный набор активных веществ, открываемых с помощью традиционных методов. Однако на горизонте появилась надежда – технология кодированных ДНК химических библиотек (DEL), зародившаяся в Гарварде и ETH Zurich в 2000-х годах.
DEL: Библиотека Молекул, Читаемая ДНК
Технология DEL позволяет синтезировать миллионы различных химических соединений и тестировать их эффективность одновременно. Представьте себе огромную библиотеку, где каждая книга – это уникальная молекула, а ее содержание кодировано в фрагменте ДНК. Этот «штрих-код» позволяет идентифицировать активные соединения из этого молекулярного моря с помощью ПЦР, как мы знаем его по тестам на COVID-19.
Однако ранние версии DEL были ограничены в масштабе и сложности синтезируемых молекул. Исследователи ETH Zurich совершили прорыв, преодолев эти барьеры.
Новое Поколение DEL: Миллиарды Возможностей
В статье, опубликованной в журнале Science, команда Йорга Шойерманна из Института фармацевтических наук ETH Zurich представила революционный метод. Теперь они могут синтезировать и тестировать не миллионы, а **миллиарды** различных веществ за несколько недель! Более того, эта технология позволяет создавать значительно более крупные молекулы, такие как кольцеобразные пептиды, которые открывают доступ к новым фармакологическим мишеням.
Самоочистка: Ключ к Экспоненциальному Росту
Секрет успеха – встроенная функция самоочистки. В основе лежит использование магнитных частиц, с которыми связаны молекулы во время синтеза. Это позволяет проводить циклы «стирки», удаляя усеченные, неполные молекулы, которые искажают код ДНК. Благодаря этому метод избегает экспоненциального роста примесей и позволяет работать с библиотеками, содержащими миллиарды чистых, полноценных соединений.
Представьте: это как отбор мудрого мастера-алхимика, который, создавая эликсир, непрерывно очищает его от примесей, гарантируя чистоту и эффективность конечного продукта.
Новое Рождение Комбинаторной Химии
Эта технология не просто масштабирует возможности DEL, она открывает новую эру в комбинаторной химии. Теперь исследователи могут искать не только «ключи-молекулы», идеально подходящие к активным участкам белков, но и более крупные соединения, которые взаимодействуют с другими областями поверхности белка, блокируя его функции или предотвращая связывание с рецепторами.
От Лаборатории к Практике: Новая Компания для Мирового Применения
Чтобы максимально использовать потенциал DEL для фармацевтики и фундаментальных исследований, команда Шойерманна создает дочернюю компанию. Она предложит полный спектр услуг: от разработки новых коллекций молекул до автоматизированного синтеза, тестирования и идентификации активных соединений на основе ДНК.
«Мы видим огромный интерес со стороны промышленности и научных кругов, особенно к циклическим молекулам, которые раньше были недоступны в таких масштабах», – отмечает Шойерманн. Эта технология имеет потенциал стать настоящим катализатором прогресса в медицине, открывая путь к новым лекарствам и более глубокому пониманию биологических процессов.
