14 mei 2018

​Verdelen en veroveren: Israëlische onderzoekers vinden de sleutel tot betere geneesmiddelen met minder bijwerkingen

DE HEBREW-UNIVERSITEIT VAN JERUZALEM


IMAGE: CHIRAL MOLECULE.CREDIT: PALITEL AND NAAMAN.

Vandaag beschrijft een nieuwe studie, gepubliceerd in Science door professoren Yossi Paltiel van de Hebrew University of Jerusalem en Ron Naaman van het Weizmann Institute of Science, een doorbraaktechnologie die in staat is om geneesmiddelen te maken met minder ongewenste bijwerkingen.

Chemische verbindingen bestaan uit moleculen. De belangrijkste moleculen in de biologie zijn de chiraalmoleculen. “Chiral,” het Griekse woord voor “hand," beschrijft moleculen die er bijna precies hetzelfde uitzien en hetzelfde aantal atomen bevatten, maar zijn spiegelbeelden van elkaar - wat betekend dat sommigen zijn "linkshandig" en anderen "rechtshandig" zijn. Deze verschillende "handigheid" is cruciaal en heeft verschillende biologische effecten.

Begrijpen van chirale verschillen werd pijnlijk duidelijk gemaakt door het geneesmiddel thalidomide. Thalidomide werd in de jaren 1950 en 1960 op de markt gebracht aan zwangere vrouwen om ochtendziekte te verlichten en werkte goed onder de microscoop. Echter, thalidomide is een chiraal geneesmiddel - zijn “rechter" chirale molecuul biedt misselijkheid verlichting, terwijl de "linker" molecule verschrikkelijke misvormingen bij baby's veroorzaakt. Aangezien het geneesmiddelenbedrijf dat Thalidomide produceert de rechter- en linkermoleculen niet scheidde, had Thalidomide rampzalige gevolgen voor de kinderen van vrouwen die deze medicatie gebruikten.

De scheiding van chirale moleculen in hun rechts- en linkshandige componenten is weliswaar een cruciale stap voor de veiligheid van geneesmiddelen, maar het is een duur proces dat voor elk type molecule een aanpak op maat vereist. Nu, na een decennium van collaboratief onderzoek, hebben Paltiel en Naaman echter een uniforme, generieke methode ontdekt die farmaceutische en chemische fabrikanten in staat zal stellen om gemakkelijk en goedkoop te scheiden van links-chirale moleculen.

Hun methode berust op magneten. Chirale moleculen interageren met een magnetisch substraat en staan in lijn met de richting van hun handigheid --"linker" moleculen interageren beter met de ene pool van de magneet, en "rechter" moleculen met de andere. Deze technologie zal chemische fabrikanten in staat stellen om de "goede" moleculen te behouden en de "slechte" moleculen af te voeren die schadelijke of ongewenste bijwerkingen veroorzaken.

"Onze vondst is van groot praktisch belang", deelde Prof. Naaman. "Het zal een tijdperk inluiden van betere, veiligere geneesmiddelen en milieuvriendelijkere pesticiden".

Terwijl populaire geneesmiddelen, zoals Ritalin en Cipramil, in hun chiraalzuivere (d.w.z. gescheiden) vorm worden verkocht, zijn veel generieke geneesmiddelen dat niet. Op dit moment is slechts 13% van de chirale drugs gescheiden, hoewel de FDA aanbeveelt dat alle chirale drugs worden gescheiden. Op het gebied van landbouwchemicaliën vereisen chiraalzuivere pesticiden en meststoffen bovendien kleinere doses en veroorzaken ze minder milieuvervuiling dan hun ongescheiden tegenhangers.

Met deze statistieken in het achterhoofd, heeft Paltiel en Naaman's eenvoudige en kosteneffectieve chiraal scheidingstechniek de mogelijkheid om betere medische en landbouwproducten te produceren, waaronder medicijnen, voedselingrediënten, voedingssupplementen en pesticiden.

"Met de hulp van Weizmann's en de Hebrew University zetten we onze wetenschap nu om in de praktijk. Betere medische en milieuvriendelijke producten op de markt brengen is een win-win voor industrie en patiënten”, besluit Paltiel.

Kijk hier de video over dit proces:

The" class="redactor-linkify-object">https://vimeo.com/257954972">The CISS Effect : Empowering a Future of Safe Drugs, Pesticides & Fertilisers from Think" class="redactor-linkify-object">https://vimeo.com/wethinkvisual">Think Visual on Vimeo.


Divide and conquer: Israeli researchers find key to creating better medicines with fewer side effects

THE HEBREW UNIVERSITY OF JERUSALEM

Today, a new study published in Science by Professors Yossi Paltiel of the Hebrew University of Jerusalem and Ron Naaman from the Weizmann Institute of Science describes a breakthrough technology with the power to create drugs with fewer unwanted side effects.

Chemical compounds are made up of molecules. The most important molecules in biology are chiral molecules. "Chiral," the Greek word for "hand," describes molecules that look almost exactly alike and contain the same number of atoms but are mirror images of one another--meaning some are "left-handed" and others are "right-handed". This different "handedness" is crucial and yields different biological effects.

Understanding chiral differences was made painfully clear by the drug thalidomide. Marketed to pregnant women in the 1950's and 1960's to ease morning sickness, thalidomide worked well under a microscope. However, thalidomide is a chiral drug -its "right" chiral molecule provides nausea relief while the "left" molecule causes horrible deformities in babies. Since the drug company producing Thalidomide did not separate out the right and left molecules, Thalidomide had disastrous results for the children of women who took this medication.

Though a crucial step for drug safety, the separation of chiral molecules into their right- and left- handed components is an expensive process and demands a tailor-made approach for each type of molecule. Now, however, following a decade of collaborative research, Paltiel and Naaman have discovered a uniform, generic method that will enable pharmaceutical and chemical manufactures to easily and cheaply separate right from left chiral molecules.

Their method relies on magnets. Chiral molecules interact with a magnetic substrate and line up according to the direction of their handedness --"left" molecules interact better with one pole of the magnet, and "right" molecules with the other one. This technology will allow chemical manufacturers to keep the "good" molecules and to discard the "bad" ones that cause harmful or unwanted side effects.

"Our finding has great practical importance", shared Prof. Naaman. "It will usher in an era of better, safer drugs, and more environmentally-friendly pesticides".

While popular drugs, such as Ritalin and Cipramil, are sold in their chirally-pure (i.e., separated) forms, many generic medications are not. Currently only 13% of chiral drugs are separated even though the FDA recommends that all chiral drugs be separated. Further, in the field of agrochemicals, chirally-pure pesticides and fertilizers require smaller doses and cause less environmental contamination than their unseparated counterparts.

With these statistics in mind, Paltiel and Naaman's simple and cost effective chiral separation technique has the ability to produce better medical and agricultural products, including medicines, food ingredients, dietary supplements and pesticides.

"We are now transforming our science into practice, with the help of Weizmann's and the Hebrew University's technology transfer companies. Placing better medical and environmental products on the market is a win-win for industry and for patients,” concluded Paltiel.

Source: https://eurekalert.org/pub_releases/2018-05/thuo-d...


Comments