Progettazione biomolecole parte1

PROGETTAZIONE DI BIOMOLECOLE PROGETTAZIONE DI BIOMOLECOLE PRIMA LEZIONE Quando si parla di biomolecole si intende definire molecole endogene con una attività biologica. La progettazione di tali molecole è finalizzata a progettare una sostanza che possa essere impiegata come farmaco in terapie specifiche. Un farmaco è definito come una sostanza dotata di attività farmacologica cioè che è in grado di interferire con i processi biologici al fine di correggere situazioni patologiche. Proprio perché un farmaco interagisce con i processi biologici, è necessario conoscere l'entità e la cinetica di tale interazione per poter progettare una sostanza altamente specifica dal punto di vista strutturale ed efficace. Teoricamente qualsiasi molecola del nostro organismo può fungere da bersaglio dei farmaci. I bersagli più comuni sono: Recettori cioè molecole proteiche specializzate nel trasmettere, tradurre ed amplificare un segnale e quindi hanno un loro ligando endogeno come ad esempio la serotonina, la dopamina, l'acetil-colina e rispondono ad esso specificamente. Un esempio di farmaco che agisce su recettori sono le benzodiazepine che sono riconosciute dai recettori del GABA. Enzimi sui quali vanno ad agire farmaci quali Aspirina, Antivirali, Tacrina (Anti-Alzhaimer), Diuretici etc. Canali ionici cioè proteine che regolano il passaggio di ioni attraverso le membrane biologiche, sono bersaglio di anestetici locali, antiaritmici, Calcio-antagonisti. Acidi nucleici sono bersaglio di intercalanti, farmaci antineoplastici. Il DNA ad esempio è un pessimo bersaglio poiché i farmaci che vi si legano formano con esso un legame irreversibile differente dai legami reversibili che si formano invece in altri siti target. Proteine strutturali cioè proteine che non esplicano una funzione, sono bersaglio di antitumorali come il Taxolo che agisce a livello della tubulina nel citoscheletro interferendo con la divisione cellulare. Tale interazione è diversa da quelle descritte precedentemente in quanto non si va ad agire direttamente su una funzione ma si riorganizza una struttura del sistema biologico che come conseguenza indiretta determina un effetto di tipo funzionale. Reagenti di reazioni organiche ( redox, acido-base) ed inorganiche. Ad esempio tramite un antiacido come il bicarbonato è possibile interferire con l'H+ dell'Hcl presente nello stomaco. Influenzando non una macromolecola ma una semplice reazione acido-base. Nella progettazione quindi non si tiene conto solo delle interazioni con macromolecole ma anche di sostanze endogene più semplici, ottenendo spesso lo stesso effetto. Infatti, se si considerano i farmaci antitumorali, questi possono agire sia intercalando il DNA sia interferendo con le proteine strutturali del fuso mitotico ottenendo lo stesso effetto biologico, ma nel primo caso con una reazione irreversibile e nel secondo caso con una reazione reversibile ovviamente preferita alla precedente. Quindi nella progettazione devo tener conto non solo della Continua »