Химики синтезируют психотропное соединение из тропического дерева

Прочитано: 102 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


Кора дерева Galbulimima belgraveana, произрастающего только в отдаленных тропических лесах Папуа-Новой Гвинеи и северной Австралии, уже давно используется коренными народами как для лечения, так и для церемоний. Чай, заваренный из коры, не только вызывает состояние, похожее на сон, но, как говорят, облегчает боль и лихорадку. Чтобы исследовать эти эффекты, исследователи выделили более 40 уникальных химических веществ из коры деревьев, но изо всех сил пытались воспроизвести соединения в лаборатории или изучить их биологию.

Теперь ученые Scripps Research разработали метод синтеза одного из этих химических веществ, известного как GB18. Их подход, описанный онлайн в журнале Nature 12 мая 2022 года, включает новый тип реакции, который может быть полезен при синтезе других химических веществ. Это также позволило им произвести достаточное количество GB18, чтобы изучить его воздействие на клетки человеческого мозга и обнаружить, что это химическое вещество связывается с опиоидными рецепторами — теми же молекулами, на которые нацелены многие болеутоляющие средства. Однако в то время как опиоидные обезболивающие активируют эти рецепторы, GB18 отключает их — функция, которая, как предполагают некоторые исследователи, может быть полезна при лечении депрессии и тревоги.


«Это говорит о том, что западная медицина не захватила рынок новыми терапевтическими средствами; есть традиционные лекарства , которые все еще ждут своего изучения», — говорит старший автор Райан Шенви, доктор философии, профессор химии в Scripps Research. «Мы надеемся, что сможем превратить GB18 в полезное лекарство».

В 1950-х годах Galbulimima belgraveana привлекла внимание австралийских исследователей, которые начали выделять и изучать ее химические вещества, называемые алкалоидами ГБ. Было обнаружено, что некоторые алкалоиды ГБ уменьшают спазм гладкой мускулатуры. У одних учащалось сердцебиение, у других уменьшалось. Структурный выброс, GB18, влиял на поведение мышей и оказался психотропным. Но без возможности воссоздать соединения в лаборатории было трудно в дальнейшем использовать их потенциальную терапевтическую ценность.

В то время как некоторые сотрудники лаборатории Shenvi недавно разработали способы синтеза других алкалоидов GB, описанных в журнале Science в марте 2022 года, аспирант Скриппса Стоун Ву занялся GB18. Его структура была особенно сложной: химическое кольцо было спрятано в труднодоступном кармане, как ручка кружки, прикрепленная к внутренней части чашки, а не снаружи. Однако Ву обнаружил ряд химических стадий, которые могли создать желаемую структуру, точно имитирующую структуру GB18, обнаруженную в природе в коре Galbulimima belgraveana.

«Стоун смог придумать эту прекрасную хореографию для объединения небольших химических веществ, чтобы собрать сложное созвездие, которое представляет собой GB18», — объясняет Шенви. «Он разработал беспрецедентный способ создания этого мотива кольца».

Фактически, метод, который разработал Ву, позволял ему контролировать, к какой стороне GB18 можно прикрепить кольцо — нововведение, имеющее значение для создания вариантов GB18, а также для проведения других химических синтезов с участием подобных колец.

«То, как мы смогли эффективно собрать эти молекулярные соединения, может оказаться полезным в других контекстах», — говорит Ву.

Как только у исследователей появились средства для синтеза GB18, они произвели его в количестве, достаточном для использования в экспериментах по скринингу, проводимых в рамках Программы скрининга психоактивных веществ Национального института психического здоровья под руководством профессора Брайана Рота из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл. Эти скрининги показали, что GB18 связывается с двумя разными опиоидными рецепторами в головном мозге. Эти рецепторы никогда ранее не были идентифицированы как мишени для каких-либо алкалоидов ГБ и представляют собой первые новые рецепторы, связанные с активностью Galbulimima belgraveana за более чем 35 лет.

Теперь исследователи продолжают изучать точное биологическое воздействие связывания GB18 с опиоидными рецепторами . В то время как опиоидные препараты, связанные с продолжающейся эпидемией передозировки, активируют эти рецепторы, GB18, похоже, отключает их. Шенви говорит, что это может сделать GB18 полезным в качестве антидепрессанта или лекарства от беспокойства, но требуется дополнительная работа, чтобы адаптировать его для использования человеком.

Химики синтезируют психотропное соединение из тропического дерева



Новости партнеров