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Biological Chemistry

Un nuevo método sintético puede crear miles de potenciales antibióticos

Esta ruta genera macrólidos de forma modular a partir de building blocks sencillos

by Bethany Halford
May 23, 2016 | APPEARED IN VOLUME 94, ISSUE 21

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采用Myers 实验室全合成方法制备的两种大环內酯候选抗生素。
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Los antibióticos de tipo macrólido se pueden preparar usando una ruta totalmente sintética desarrollada en el laboratorio de Myers

La batalla entre las bacterias infecciosas y los humanos no cesa. Pese a que durante el siglo XX desarrollamos un arsenal de antibióticos que nos dieron una gran ventaja, las bacterias se han rebelado desarrollando resistencia incluso a los fármacos más potentes. Sin embargo, los químicos han encontrado una forma de reponer rápidamente las municiones: una nueva ruta para obtener macrólidos que permite sintetizar compuestos hasta ahora inaccesibles.

Los antibióticos macrólidos se caracterizan por tener un anillo central de 14, 15 ó 16 átomos. Pese a su popularidad, la FDA sólo ha aprobado unos pocos. Todos ellos se preparan mediante un método semi-sintético a partir del macrólido eritromicina, que puede obtenerse por fermentación en grandes reactores.

A lo largo de los años, los químicos han encontrado formas de decorar el esqueleto de eritromicina para crear nuevos compuestos con mejores propiedades, dice Andrew G. Myers, químico de la Universidad de Harvard. Pero tener que partir de la eritromicina, añade, nos limita: “la eritromicina es una molécula horriblemente compleja. Tiene una densidad de grupos funcionales y una estereoquímica que hacen que sea muy complejo modificarla de manera selectiva y específica.”

Ahora, los químicos del grupo de Myers han desarrollado una ruta que les permite construir macrólidos de manera modular. Preparan ocho building blocks pequeños mediante síntesis cortas y luego los ensamblan. La estrategia usa reacciones químicas conocidas y también algunas transformaciones novedosas. Los compuestos se pueden preparar en escala multigramo, lo que facilita la obtención de las cantidades necesarias para realizar estudios biológicos.

Myers y su equipo describen que han podido preparar más de 300 potenciales antibióticos utilizando esta estrategia (Nature 2016, DOI: 10.1038/nature17967). “Sólo hemos arañado la superficie,” dice Myers. “No creo que sea una exageración decir que podríamos preparar decenas de miles de nuevas moléculas usando esta estrategia.”

Phil S. Baran y Ming Yan, químicos orgánicos sintéticos del Instituto de Investigación Scripps en California describen este trabajo como "ingenioso" en un comentario que acompaña el artículo. "Ningún antibiótico es inmune al poder de la evolución –las bacterias siempre mutan y desarrollan resistencia, lo que significa que hay que seguir buscando nuevos antibióticos continuamente, siempre" escribieron.

El método sintético desarrollado por Myers y sus colaboradores ofrece un acceso rápido a una enorme variedad de potenciales antibióticos, dejando a los químicos todo el control sobre todas y cada una de las modificaciones, señalan Baran y Yan. “Este ajuste tan fino, junto con los conocimientos que tenemos sobre Biología, podría permitir a los químicos luchar contra la evolución de las bacterias” escriben.

La Sociedad Química de los Estados Unidos (ACS) y la Sociedad Química de Mexico (SQM) ofrecen seminarios web trimestrales presentados en español sobre diversos temas de química. Por completo calendario y registro, haga clic aquí

Myers dice que Macrolide Pharmaceuticals, la  empresa que ha co-fundado para desarrollar esta nueva estrategia sintética, trabajará para obtener nuevos antibióticos. “Estoy muy contento de que, después de tantos años, hayamos podido publicarlo. Pero quedarnos aquí me haría muy infeliz,” dice Myers. “Desde el día uno, nuestro objetivo era conseguir nuevos antibióticos.”


Traducción al español producida por Fernando Gomollón Bel de Divulgame.org para C&EN. La versión original (en inglés) del artículo está disponible aquí.

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Comments
JR (May 22, 2016 1:15 PM)
what are the 8 small chemical building blocks? And how long does the process take? Thank You.!
Bethany Halford (May 23, 2016 8:39 AM)
Each of the building blocks is different for each of the antibiotics. If you click on the link to the paper, you should be able to see the figures to get more detailed chemical information.

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