تکنولوژی

شیمیدانان قانون ۱۰۰ ساله بردت را شکستند؛ مسیر جدید برای توسعه دارو

پیشرفت اخیر محققان دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس (یو سی ال ای) می‌تواند مسیر‌های نوینی را برای گسترش دارو و تحقیقات دارویی باز کند و به باز‌نویسی کتاب‌های مرجع شیمی منجر شود. قانون مورد بحث که قانون بردت نام دارد، از سال ۱۹۲۴ به عنوان یکی از اصول پایه شیمی آلی شناخته می‌شود. این قانون مشابه است که به معماران بگویند هیچ‌گاه نمی‌توانند نوع خاصی از پل را بسازند، زیرا قوانین فیزیک این اجازه را نمی‌دهد. اما اکنون محققان یو سی ال ای نه تنها آن پل غیر‌ممکن را ساخته‌اند، بلکه به دیگران نیز نشان داده‌اند که چگونه این کار را انجام دهند.

قانون بردت و محدودیت‌های سنتی

قانون بردت یک قانون حاصل از مشاهدات تجربی در شیمی آلی است که می‌گوید یک پیوند دوگانه نمی‌تواند در موقعیت سرپل در یک ترکیب حلقوی قرار بگیرد، مگر اینکه اندازه حلقه مورد نظر به اندازه کافی بزرگ باشد تا سختی زاویه‌ای حاصل را تحمل کند. نیل گارگ، استاد برجسته شیمی و بیوشیمی که رهبری این تحقیق را بر عهده داشته، می‌گوید افراد آلکن‌های ضد بردت را بررسی نمی‌کنند چون فکر می‌کنند چنین کاری ممکن نیست. ما نباید چنین قوانینی داشته باشیم یا اگر آن‌ها را داریم، باید مدام یادآوری شود که آن‌ها دستورالعمل هستند، نه قوانین سخت‌و‌سخت. هنگامی که قوانینی داریم که انگار نمی‌توان بر آن‌ها تسلط کرد، خلاقیت از بین می‌رود.

استراتژی جدید برای دور زدن محدودیت

برای درک اهمیت این کشف، مولکول‌های آلی را می‌توان به عنوان ساختار‌های سه‌بعدی کوچک، همانند سازه‌های مولکولی لگو در نظر گرفت. این ساختار‌ها اغلب حاوی آنچه شیمیدانان پیوند‌های مضاعف بین اتم‌های کربن می‌نامند، هستند. مطابق قوانین سنتی، این پیوند‌های دوگانه باید صاف باشند و نمی‌توانند در موقعیت‌های پیچ‌خورده خاصی در داخل مولکول وجود داشته باشند. قانون بردت به طور خاص می‌گوید که شما نمی‌توانید این پیوند‌های دوگانه را در نقاط اتصال خاصی در ساختار‌های مولکولی پیچیده‌تر قرار دهید.

با این حال، تیم گارگ راهی برای دور زدن این محدودیت آشکار کرد. آن‌ها با بهره‌گیری از یک استراتژی شیمیایی هوشمندانه، این ساختار‌های به نظر غیر‌ممکن را با پردازش مولکول‌های خاص موسوم به سیلیل سودوهلید با فلوراید تشکیل دادند. از آنجا که این ساختار‌های ممنوعه بسیار ناپای‌دار هستند، محققان راهی برای به دام انداختن آن‌ها ابداع کردند که آن‌ها را برای واکنش‌های شیمیایی بعدی مفید می‌سازد. پیامد‌های این مطالعه می‌تواند برای گسترش دارو قابل توجه باشد.

امید‌های جدید برای صنعت داروسازی

گارگ توضیح می‌دهد چالش‌های بسیاری در صنعت دارو‌سازی برای گسترش واکنش‌های شیمیایی وجود دارد که ساختار‌های سه‌بعدی همانند آنچه ما تشکیل دادیم، را می‌سازند، زیرا می‌توان از آن‌ها برای کشف دارو‌های نوین بهره گرفت. این تحقیق که در مجله معتبر ساینس منتشر شده، نتیجه تلاش گروه‌ی از دانشجویان فارغ‌التحصیل یو سی ال ای و پژوهش‌های فوق‌دکتری بوده است. این کشف یادآور آن است که در علم، حتی قابل‌اعتماد‌ترین قوانین ما گاهی نیاز به بازنگری دارند. گاهی شکستن قوانین می‌تواند به اکتشافات برنده منجر شود.