Sep 13, 2023
Deuterium in der Arzneimittelforschung: Fortschritte, Chancen und Herausforderungen
Nature Reviews Arzneimittelforschung
Nature Reviews Drug Discovery (2023)Zitieren Sie diesen Artikel
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Der Ersatz eines Wasserstoffatoms durch sein schweres Isotop Deuterium führt zur Hinzufügung eines Neutrons zu einem Molekül. Obwohl es sich um eine geringfügige Änderung handelt, kann diese als Deuterierung bezeichnete Strukturmodifikation das pharmakokinetische und/oder toxische Profil von Arzneimitteln verbessern, was möglicherweise zu einer Verbesserung der Wirksamkeit und Sicherheit im Vergleich zu den nicht deuterierten Gegenstücken führt. Die Bemühungen, dieses Potenzial auszuschöpfen, führten zunächst vor allem zur Entwicklung deuterierter Analoga von vermarkteten Medikamenten durch einen „Deuterium-Switch“-Ansatz, wie zum Beispiel Deutetrabenazin, das 2017 als erstes deuteriertes Medikament die FDA-Zulassung erhielt Der Schwerpunkt hat sich auf die Anwendung der Deuterierung bei der Entdeckung neuartiger Arzneimittel verlagert, und die FDA hat im Jahr 2022 das bahnbrechende deuterierte Deuterierungsmittel Deucravacitinib zugelassen. In diesem Aufsatz beleuchten wir wichtige Meilensteine auf dem Gebiet der Deuterierung bei der Arzneimittelentdeckung und -entwicklung und betonen dabei die aktuelle und lehrreiche medizinische Chemie Programme und Diskussion der Chancen und Hürden für Arzneimittelentwickler sowie der noch zu klärenden Fragen.
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Diese Arbeit ist Teil des Projekts NODES, das vom MUR-M4C2 1.5 von Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) mit der Fördervereinbarungs-Nr. ECS00000036.
Abteilung für Pharmazeutische Wissenschaften, Universität Ostpiemont, Novara, Italien
Rita Maria Concetta Di Martino & Tracey Pirali
Vertex Pharmaceuticals, Inc., Boston, MA, USA
Brad D. Maxwell
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Die Autoren haben gleichermaßen zu allen Aspekten des Artikels beigetragen.
Korrespondenz mit Tracey Pirali.
TP ist Mitbegründer und Gesellschafter des Start-up-Unternehmens ChemICare, Italien. BDM ist leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter für Prozesschemie bei Vertex Pharmaceuticals (Boston, MA, USA) und hält derzeit Aktien und Optionen des Unternehmens. RMCDM erklärt keine konkurrierenden Interessen.
Nature Reviews Drug Discovery dankt Volker Derdau und den anderen, anonymen Gutachtern für ihren Beitrag zum Peer-Review dieser Arbeit.
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ClinicalTrials.gov: https://clinicaltrials.gov
Bioisostere sind strukturell unterschiedliche Verbindungen mit Atomen oder Gruppen, die aufgrund chemischer und/oder physikalischer Ähnlichkeiten weitgehend ähnliche biologische Wirkungen hervorrufen.
Ein Begriff, der die Entwicklung eines einzelnen Enantiomers eines zuvor zugelassenen razemischen Arzneimittels mit dem Ziel beschreibt, die Eigenschaften der razemischen Version zu verbessern.
Eines von zwei Stereoisomeren, die sich nicht überlagern lassen und Spiegelbilder voneinander sind.
Der Prozess der gegenseitigen Umwandlung eines Enantiomers in das andere.
Der Prozess in der Stereochemie, bei dem sich die Konfiguration nur eines Stereozentrums in einer Verbindung mit mehr als einem Stereozentrum ändert.
Diastereomere, die mehr als ein Stereozentrum enthalten und sich in der absoluten Konfiguration nur an einem Stereozentrum voneinander unterscheiden.
Arten desselben Elements, die sich in der Anzahl der Neutronen im Kern unterscheiden.
Molekulare Einheiten, die sich nur in der Isotopenzusammensetzung (Anzahl der Isotopensubstitutionen) unterscheiden.
(Auch als Isotopenisomere bekannt). Isomere mit der gleichen Anzahl jedes Isotops, aber unterschiedlicher Position.
Eine Verschiebung hin zu einem wünschenswerten und ungiftigen Stoffwechselweg.
Eine Verschiebung hin zu einem kollateralen und unerwünschten Stoffwechselweg.
Stellen auf Molekülen, die anfällig für den Stoffwechsel durch Enzyme sind, beispielsweise diejenigen der Cytochrom-P450-Familie.
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Nachdrucke und Genehmigungen
Di Martino, RMC, Maxwell, BD & Pirali, T. Deuterium in der Arzneimittelforschung: Fortschritte, Chancen und Herausforderungen. Nat Rev Drug Discov (2023). https://doi.org/10.1038/s41573-023-00703-8
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Angenommen: 12. April 2023
Veröffentlicht: 05. Juni 2023
DOI: https://doi.org/10.1038/s41573-023-00703-8
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