Dizajn, sinteza i evaluacija novih protuotrova kod trovanja živčanim bojnim otrovima i pesticidima
Glavni cilj ovoga projekta je razviti nove spojeve koji bi služili kao učinkovitiji protulijekovi i unaprijedili liječenje otrovanja visokotoksičnim organofosfornim (OP) spojevima. OP-i koji se rabe kao pesticidi zaslužni su godišnje u svijetu za preko 3.000.000 zabilježenih slučajnih ili namjernih trovanja. Nadalje, OP-i koji se rabe kao bojni otrovi (soman, sarin, tabun, VX) predstavljaju prijetnju posredstvom terorističkih napada i ratnih sukoba, kao što je nedavno bio slučaj u Siriji. Glavne mete OP-a su kolinesteraze acetilkolinesteraza (AChE), ključni enzim pri neurotransmisiji, i butirilkolinesteraza (BChE), njen pričuvni enzim. Međutim, protulijekovi trenutačno u uporabi, koji djeluju kao reaktivatori inhibirane AChE, empirijski su sintetizirani prije no što su kristalne strukture oba enzima razriješene. Uslijed strukturalnih zahtjeva, njihov afinitet vezivanja i brzina reaktivacije nisu dobro balansirani. Ovaj projekt oslanja se na nove spojeve kako bi stekao bolji uvid u mehanističku osnovu ograničenja reaktivacije i pronašao nove učinkovite predvodne spojeve za daljnja in vivo istraživanja. Kombiniramo nekoliko pristupa, među kojima su: istraživanje osjetljivog međuodnosa između ova dva sestrinska enzima, računalna i eksperimentalna istraživanja interakcija između kolinesteraza i širokog raspona liganda s ciljem definiranja poželjnih karakteristika za potencijalne protulijekove, in silico dizajn novih spojeva koji uvjetuju naknadnu sintezu odabranih predvodnih spojeva, te temeljita in vitro i in vivo eksperimentalna procjena vođena strogim kriterijima uloženog i dobivenog. Naš sveobuhvatni pristup omogućuje ispitivanje široke palete kandidata na pouzdaniji način i dobivanje nedvosmislenih rezultata za buduća unaprijeđenja liječenja protulijekovima. Opisani pristup nam također omogućuje istraživanje drugih mogućih liječenja trovanja OP-ima, kao što je npr. upotreba visokoučinkovitih bioloških čistila (eng. bioscavengers). Mnogi potencijalni pronalasci ovoga projekta odrazit će se na područja daleko šira od razine kolinesteraza.