Una nuova tecnologia di chimica farmaceutica potrebbe permettere in un prossimo futuro di produrre alcune tipologie di farmaci più sicuri per l’uomo, a minor costo, in maniera più rispettosa per l’ambiente.
Un team di scienziati dell’Università Battista di Hong Kong ha sviluppato una innovativa tecnologia di chimica farmaceutica che permette di produrre farmaci che non presentano una certa tipologia di effetti avversi.
Il concetto consiste nel manipolare la “chiralità” della molecola del farmaco, ovvero controllare l’orientamento spaziale degli atomi che lo compongono, in questo modo eliminando le forme di quello stesso farmaco che producono effetti avversi legati ad una configurazione indesiderata.
Dall’enciclopedia Treccani:
Chiralità: Proprietà manifestata dai composti chimici che contengono un atomo di carbonio tetraedrico asimmetrico, perché legato a quattro sostituenti diversi, in virtù della quale per ogni molecola esistono due forme isomere speculari e quindi non sovrapponibili, dette enantiomeri.
Si tratta di una metodica che si muove verso la produzione di massa di composti molecolari più puri, più sicuri e con un minor costo, quindi con modalità più scalabili e con minor impatto ambientale.
Come la chiralità entra in gioco nella sicurezza di un farmaco
Molti composti chimici possiedono due configurazioni, o versioni chirali, che sono immagine speculare l’una dell’altra. Anche se la formula chimica è identica, le due versioni hanno un diverso arrangiamento spaziale degli elementi costituenti, il che può determinare in alcuni casi effetti biochimici anche molto diversi.
Di fatto, più della metà delle sostanze terapeutiche sono una mistura di molecole “destrorse” e “sinistrorse”, gli enantiomeri, e vengono chiamate tecnicamente composti racemici. Mentre una forma potrebbe essere in grado di legarsi a uno specifico recettore e determinare la cascata di eventi che porta alla guarigione di una malattia, la versione speculare potrebbe invece legarsi altrove e determinare specifici eventi avversi. Potendo separare le due tipologie di molecola, si è in grado di migliorare efficacia e sicurezza di taluni farmaci in cui la distinzione risulta importante.
Controllo su grande scala della chiralità molecolare
In generale, le molecole hanno peso e struttura che possono variare all’interno di un range estremamente ampio. Ne consegue che risulta estremamente difficile produrre selettivamente un enantiomero su larga scala. Attualmente in chimica per questo scopo si utilizzano particolari sostanze, detti ligandi chirali, in un processo chiamato di sintesi asimmetrica. Si tratta però di tecnologie complesse, costose e con un elevato impatto ambientale.
Questa nuova tecnologia si basa sulla manipolazione delle molecole in corso di sintesi attraverso nanostrutture in metallo a forma di elica, della dimensione di circa un millesimo del diametro di un capello. Queste strutture vengono indotte ad assumere un orientamento destrorso o sinistrorso attraverso specifiche reazioni chimiche ed esposizione a raggi ultravioletti, I ricercatori hanno dimostrato che la chiralità di queste nanoeliche, introdotte nel processo di sintesi di un farmaco, determina una tendenza a produrre molecole con la stessa chiralità.
Un approccio green per ridurre gli eventi avversi da farmaco
L’utilizzo di ligandi chirali, nel metodo tradizionale di sintesi asimmetrica, allo stato attuale è inevitabile, ed è causa di considerevole inquinamento ambientale. Al contrario, mediante questo approccio moderno, le nanoeliche in metallo possono essere utilizzate ripetutamente per produrre enantiomeri senza l’utilizzo di ligandi chirali. Di conseguenza, si tratta di una tecnologia che spalanca le porte verso una produzione in massa di farmaci più sicuri sotto più punti di vista.
