Natura: Maestrul Medicină-Creator

{h1}

Multe medicamente critice au fost derivate din natură, cum ar fi aspirina, care provine din scoarța de salcie. Chimiștii continuă să caute potențiale medicamente în natură.

Coaja de salcie a fost sursa inițială de aspirină, în timp ce antibioticul penicilină provenea dintr-o mucegai obișnuit. Mai recent, un calmant puternic a fost derivat din melcii conului veninici pentru a-și ucide prada, iar un produs chimic produs de arborele de țesut din Pacific este acum puternicul medicament care tratează cancerul paclitaxel (Taxol®).

Natura este o sursă prolifică de medicamente noi. De fapt, produsele naturale au dus la mai mult de jumătate din noile medicamente introduse în ultimii 25 de ani.

Produsele naturale provin din plante, ciuperci și bacterii din fiecare colț al globului. De-a lungul a milioane de ani, organismele au evoluat substanțe chimice de protecție care interacționează cu proteine ​​specifice din inamicii lor. Deoarece toate lucrurile vii au aceeași biochimie de bază, acele substanțe chimice pot interacționa cu aceleași proteine ​​la oameni. Chimiștii susținuți de Institutele Naționale de Sănătate încearcă să descopere și să examineze astfel de produse naturale, cu speranța de a dezvolta noi medicamente pentru îmbunătățirea sănătății umane.

Aplicațiile potențiale ale unor produse naturale sunt clare de la început. O substanță care ucide bacteriile - fie că provine dintr-o altă bacterie, o plantă sau (mai rar) un animal - ar putea funcționa ca un medicament antibacterian la om. Produsele naturale pot avea, de asemenea, aplicații mai puțin evidente pentru tratarea afecțiunilor precum boli de inimă, depresie și epilepsie. Unele produse au mai multe aplicații. O parte din molecula de penicilină scade colesterolul, iar o derivă chimică a artemisininei medicamentoase malarie pare să potolească unele tipuri de cancer.

Oamenii de știință estimează că Pământul găzduiește cel puțin 250.000 de specii diferite de plante, până la 30 de milioane de specii de insecte și un număr comparabil de ciuperci, alge și bacterii. În ciuda acestei vaste biodiversități, chimiștii au testat relativ puține organisme pentru a vedea dacă dețin substanțe utile medical.

Nature's Farmacia

Chimiștii caută noi medicamente și precursori de droguri în păduri, oceane, peșteri și chiar în grădinile obișnuite. Multe habitate ecologice unice sunt surse promițătoare de produse naturale, deoarece găzduiesc o varietate de specii care teem cu substanțe chimice nedescoperite.

Ei-ichi Negishi a împărțit Premiul Nobel pentru Chimie din 2010 pentru dezvoltarea unei metode de formare a legăturilor carbon-carbon care a făcut posibilă sintetizarea produselor naturale terapeutice, incluzând o toxină găsită în pielea broaștelor de dart otravă.

Ei-ichi Negishi a împărțit Premiul Nobel pentru Chimie din 2010 pentru dezvoltarea unei metode de formare a legăturilor carbon-carbon care a făcut posibilă sintetizarea produselor naturale terapeutice, incluzând o toxină găsită în pielea broaștelor de dart otravă.

Iată doar câteva exemple de medicamente cunoscute și potențiale care au fost găsite în locuri improbabile:

  • Locuitorii recifului de corali se bazează pe preparate chimice letale pentru a îndepărta prădătorii sau prinderea pradelor. Melcii conici din apele din apropierea Australiei, Indoneziei și Filipinelor au un venin plin de toxine care șochează și paralizează prada. Unul dintre aceste otrăvuri, descoperit de farmacologul Baldomero Olivera de la Universitatea din Utah din Salt Lake City, este un calmant de 1.000 de ori mai puternic decât morfină. Medicamentul derivat din melc blochează transmiterea nervului în măduva spinării și blochează anumite semnale de durere de la atingerea creierului.
  • Chimistul biosintetic al Universității Vanderbilt, Brian Bachmann, se ocupă cu spelunking-ul în căutarea microorganismelor de peșteră cu potențial de a face droguri. În patru ani, a găsit mai mult de 10 compuși pe care oamenii de știință nu i-au văzut până acum. De asemenea, Bachmann a decodat „modelele” genetice pentru realizarea de antramicină, un sedativ asemănător Valium®, provenit dintr-un organism găsit într-o grămadă de compost putred, și a descoperit structura moleculară a unei molecule care scade tensiunea arterială numită K-26, care a fost găsită într-o probă de sol de lângă un iaz din Japonia.
  • Farmacologul David Mangelsdorf de la Universitatea din Texas Southwestern Medical Center din Dallas explorează proprietățile de scădere a colesterolului unui compus din seva arborelui guggul, o specie originară din India, care a fost folosită în medicina Ayurvedică încă de la cel puțin 600 î.C.
  • Terapia fotodinamică combină un remediu vegetal antic, tehnici moderne de transfuzie de sânge și lumină pentru a trata mai multe cancere și boli de ochi. Ingredientul cheie al acestei terapii, psoralenul, care este inactiv până când este expus la lumină, a fost derivat dintr-o buruiană din Nil, numită ammi.
  • Câteva medicamente promițătoare au fost găsite în tunicate, mai bine cunoscute sub numele de cămașe de mare. Chimistul Kenneth Rinehart, care se afla atunci la Universitatea din Illinois, la Urbana-Champaign, a descoperit o moleculă de ucidere a celulelor canceroase numită ET-743 într-un tip de squirt marin care trăia în recifele și mlaștinile din Indiile de Vest. Sub numele de marca Yondelis®, ET-743 este acum utilizat în străinătate pentru sarcoamele cu țesuturi moi și a intrat în studii clinice americane pentru mai multe tipuri de cancer.

Construind pe natură în laborator

După ce au găsit o substanță cu proprietăți biologice interesante, cercetătorii încearcă adesea să o reproducă într-un laborator.

Chimiștii studiază și modifică produsele naturale în laborator pentru a produce medicamente sigure și eficiente.

Chimiștii studiază și modifică produsele naturale în laborator pentru a produce medicamente sigure și eficiente.

Un motiv pentru a face acest lucru este faptul că substanțele naturale trebuie frecvent modificate chimic pentru a funcționa în siguranță și eficient în corpul uman. Folosind metode indisponibile în natură, chimiștii pot crea zeci sau sute de molecule cu structuri ușor diferite. Una dintre aceste molecule poate avea proprietățile potrivite pentru a fi un medicament.

De asemenea, cercetătorii doresc să găsească modalități de cultivare a produselor recoltate sau să le construiască de la zero în laborator, astfel încât să poată produce în mod eficient cantități mari. De exemplu, este nevoie de mai mult de o tonă de gheare de mare pentru a produce un singur gram de ET-743. Cercetările realizate de Universitatea Harvard și laureatul Nobel Elias J. Corey au permis chimistilor să sintetizeze ET-743 în laborator în cantități mult mai mari, suficient pentru a intra în studiile clinice și a fi utilizate la oameni. Astfel de metode alternative de fabricație sunt deosebit de importante atunci când organismul care produce un produs natural este în lipsă.

Chimia produselor naturale poate dura și necesită timp, astfel încât cercetătorii caută noi modalități de îmbunătățire a proceselor de descoperire și producție. De exemplu, o echipă de la Universitatea din California, San Diego, a dezvoltat recent instrumente de calcul pentru a determina rapid dacă compușii naturali colectați în medii precum oceanele și pădurile sunt potențiali candidați noi pentru dezvoltarea de droguri.

O altă procedură destul de nouă, denumită inginerie metabolică, permite cercetătorilor să elimine instrucțiunile genetice pentru produsele naturale din anumite microorganisme, să le modifice și să le pună înapoi, potențial de a stimula producția de produse naturale la nivel genetic sau de a face diferite produse care nu există în natură.

În cazul în care natura ascunde următoarea comoară medicală este ghicirea oricui. Ceea ce este clar este că lucrarea creativă a chimiștilor este esențială pentru descoperirea și adaptarea produselor naturale pentru a îmbunătăți sănătatea umană.

Aflați mai multe:

  • Secretele melcilor ucigași
  • Imitarea Mamei Natura
  • Droguri din Deep Down

Acest articol Inside Life Science a fost furnizat WordsSideKick.com în colaborare cu Institutul Național de Științe Medicale Generale, parte a Institutelor Naționale de Sănătate.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Știința Paștilor: 5 Fapte Ciudate Despre Ouă
Știința Paștilor: 5 Fapte Ciudate Despre Ouă

Ce Va Face Încălzirea Globală Pentru Industria Vinului?
Ce Va Face Încălzirea Globală Pentru Industria Vinului?

Orez Brun: Beneficii Pentru Sănătate Și Fapte Nutriționale
Orez Brun: Beneficii Pentru Sănătate Și Fapte Nutriționale

Du-Te Să Plantezi Un Copac! 5 Fapte Ciudate Despre Ziua Arborului
Du-Te Să Plantezi Un Copac! 5 Fapte Ciudate Despre Ziua Arborului

Noua Crustă Oceanică Se Poate Forma Mai Lent Decât Gândirea
Noua Crustă Oceanică Se Poate Forma Mai Lent Decât Gândirea


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com