Ғалымдар митохондрияларды — жасушадағы энергия өндіруге жауапты органеллаларды — басқарудың қауіпсіз әдісін ойлап тапты. Химиктер митохондрияларды органикалық отынның бір бөлігін энергия жинақтамай жағуға мәжбүрлейтін молекулалар жасап шығарды, бұл жасушалардағы майдың жиналуын азайтуға көмектеседі.

Митохондриялар қалай жұмыс істейді

Митохондриялар шағын су электр станциялары сияқты жұмыс істейді: олар мембрана арқылы протондарды айдап, кернеу тудырады, кейін бұл кернеу жасушалық энергия — АТФ синтезі үшін пайдаланылады. 1930-жылдары дәрігерлер бұл кернеуді 2,4-динитрофенол (DNP) затымен жасанды түрде түсіруге болатынын анықтады. Организм зарядты қалпына келтіру үшін май қорларын белсенді түрде жағуға кіріседі, сондықтан пациенттер тез арықтайды. Алайда бұл препарат бақылаусыз әсеріне байланысты тыйым салынды: ол энергияны тым қарқынды түрде жылуға айналдырып, пациенттерде қауіпті қызып кету мен өлімге әкелді. Фармакологтар әсері жұмсақ әрі басқарылатын әдісті іздеді.

Митохондрияларды бақылауға арналған жаңа молекулалар

Chemical Science журналында жарияланған зерттеуде ғалымдар жаңа қосылыстар — арил амидті «құйрығы» бар май қышқылдарының сериясын синтездеді. Олар молекула сақинасындағы хлор мен фтор атомдарының орналасуын сәл ғана (3,5-тен 3,4-ке) өзгертіп, олардың жасушалық дақылдарға әсерін сынады. Молекулалардың өзара әрекеттесуін түсіну үшін ядролық магниттік резонанс пен компьютерлік модельдеу қолданылды, сондай-ақ жасанды мембраналар арқылы протондардың өту жылдамдығы өлшенді.

Молекулалық конфигурацияның маңызы

Атомдардың орналасуындағы болмашы өзгеріс заттың қасиеттерін түбегейлі өзгертетіні анықталды. 3,5 конфигурациялы қосылыстар классикалық уыттар сияқты әрекет етіп, энергия синтезін толықтай бөгеп, жасушаларды өлтірді. Ал 3,4 конфигурациялы молекулалар (5b және 6b қосылыстары) басқаша жұмыс істеді: олар оттегіні тұтынуды арттырды, бірақ АТФ деңгейі қалыпты болып, жасушалар өмір сүруін жалғастырды.

Неліктен жаңа молекулалар қауіпсіз

Жаңа молекулалардың «икемсіздігінде» құпия жатыр. Протонды майлы мембрана арқылы өткізу үшін екі дәрі молекуласы жұп құруы керек. Өзгерген геометриясының арқасында қауіпсіз молекулалар мұны нашар және сирек жасайды. Бұл химиялық кемшілік протон тасымалдау жылдамдығын жасушаға зиян келтірмейтін деңгейге дейін төмендетеді.

Ашылудың медицина үшін маңызы

Алғаш рет метаболикалық препараттың қауіпсіздігі протон тасымалдау жылдамдығына тікелей байланысты екені дәлелденді. Бұл жаңалық фармацевтерге дәрі жасаудың жаңа қағидатын ұсынады: семіздік пен диабетке қарсы тиімді құрал жасау үшін «баяу әрі тиімсіз» әсер ететін, ағзаны «пешке» айналдырмайтын молекулалар жасау қажет.