Nuovi enzimi per la sintesi di farmaci chirali
Un farmaco chirale consiste in una miscela di due composti della stessa struttura chimica ma con diversa simmetria stereochimica: in pratica, sono l'immagine speculare l'uno dell'altro (enantiomeri). Tale condizione conduce a notevoli differenze nella rispettiva attività biologica. La separazione chirale di enantiometri è difficile. Pertanto, per sintetizzare l'isomero bioattivo, si utilizzano enzimi specifici con funzione di biocatalizzatori. I farmaci chirali e la tecnologia selettiva di sintesi biocatalitica di intermedi chirali rappresentano un settore che sta iniziando a suscitare interesse. Nella ricerca di nuovi percorsi nella sintesi chirale, vengono ricercati nuovi enzimi. I dati genomici attualmente disponibili rappresentano una risorsa unica di enzimi per la biocatalisi. Tuttavia non è ancora disponibile un metodo rapido, razionale ed efficace per estrarre i migliori candidati. Il progetto Datagenom ("Post-genomic data mining of enzymes for the synthesis of chiral pharmaceutical intermediates"), finanziato dall'UE, mirava a scoprire nuovi enzimi per la sintesi di farmaci chirali. In particolare, sono state esaminate le banche dati disponibili sul genoma di eubatteri per tre classi di enzimi, vale a dire: alcol deidrogenasi, monossigenasi citocromo P450 ed enzimi che modificano aminoacidi. I ricercatori di DATAGENOM conferivano un'ampia varietà di competenze, ad esempio analisi bioinformatica del genoma, clonazione, espressione, produzione enzimatica, screening e ingegneria delle proteine, produzione di molecole chirali. Inizialmente, è stato ottenuto un elenco dei migliori candidati attraverso un'innovativa estrapolazione di dati di enzimi putativi dalle classi precedentemente citate nei genomi di eubatteri disponibili. Successivamente, tali candidati sono stati ulteriormente testati e ottimizzati attraverso protocolli migliorati di analisi per via umida. Sono stati rilevati e testati vari enzimi dotati di attività biocatalitiche, con la conseguenza di migliorare le procedure e svilupparne nuove. In particolare, è stata sviluppata con un buon rendimento una nuova biosintesi di (S)-dapoxetina (per il trattamento dell'eiaculazione precoce negli uomini). Sono state ottimizzate biotrasformazioni con ossidasi consolidate, che hanno determinato la produzione di nuovi aminoacidi sintetici. Inoltre, sono state notevolmente aumentate la produttività e l'efficacia di molte procedure, mentre la loro solidità ha condotto in molti casi alla loro completa produzione commerciale. DATAGENOM ha fornito un metodo più rapido, efficace e consolidato per rilevare, validare, applicare e ottimizzare enzimi batterici per la sintesi di farmaci chirali e composti bioattivi.
