Farmaci & Vita

Drug design: progettare un farmaco a tavolino

Le più recenti tecniche di sviluppo dei medicinali si basano sulla conoscenza della molecola target della malattia, a partire dalla quale disegnano un farmaco in grado di contrastarne l’attività.

Il punto di partenza di tutti i processi biologici è il riconoscimento molecolare, cioè la formazione di un legame tra due strutture chimiche sulla base della loro complementarietà (con un meccanismo chiamato chiave-serratura). Un esempio di questo tipo di reazione è quello tra gli enzimi (proteine che fungono da catalizzatori di una reazione chimica nell’organismo) e un substrato organico. Il substrato è esattamente complementare all’enzima e, nel momento in cui si lega, provoca l’attivazione dello stesso. L’enzima può provocare la scissione della molecola di substrato in due molecole più piccole oppure può trasformarla.

Attraverso la conoscenza tridimensionale dell’obiettivo (target) del farmaco (un recettore su una cellula, un enzima col quale il farmaco deve interferire), si possono selezionare le molecole che, sulla base della loro struttura, hanno elevata probabilità di legarvisi. Si chiamano “composti guida” (lead compound) e saranno la “materia grezza” su cui i ricercatori lavoreranno per sviluppare un farmaco in grado di legarsi bene al bersaglio terapeutico. Talvolta è possibile disegnare la molecola al computer se si conoscono bene le caratteristiche che dovrebbe avere. Questo processo prende il nome di drug design.

Il drug design è un approccio molto utile per la creazione di un farmaco, che viene disegnato sulla base del target biologico col quale vuole interferire, in genere una molecola chiave del processo che bisogna fermare o regolare all’interno dell’organismo oppure, nel caso di una malattia infettiva, un elemento fondamentale per la replicazione del batterio o del virus.

Il farmaco viene inoltre completato per stabilizzarne la struttura chimica, per facilitarne la produzione industriale e la somministrazione, e per limitarne o annullarne gli effetti tossici.

L'introduzione dei test farmacologici in vitro, l’insieme delle tecniche di determinazione strutturale delle molecole e dei loro target (risonanza magnetica e raggi X) e il drug design hanno rivoluzionato il mondo della ricerca medica e farmacologica.

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