Quá trình chiết xuất sản phẩm tự nhiên (NP) từ các sinh vật như vi khuẩn bắt đầu bằng việc lựa chọn phương pháp chiết xuất quyết định loại hợp chất nào sẽ có trong dịch chiết; ví dụ, việc sử dụng nhiều dung môi phân cực hơn sẽ dẫn đến trong dịch chiết thô có các hợp chất phân cực nhiều hơn. Để tối đa hóa sự đa dạng của các NP được chiết xuất, dược liệu có thể được chiết xuất với một số dung môi có độ phân cực khác nhau. Sau khi xác định một dịch chiết thô có hoạt tính đầy hứa hẹn, bước tiếp theo là phân đoạn (thường là nhiều lần) liên tiếp có định hướng hoạt tính sinh học của nó cho đến khi các hoạt chất tinh khiết được phân lập.

Một hạn chế chính đối với tiềm năng của phương pháp này để xác định các nguồn có hoạt chất mới là nhiều sinh vật nguồn tiềm năng không thể được nuôi cấy hoặc ngừng sản xuất các hoạt chất có liên quan khi đưa ra khỏi môi trường sống tự nhiên của chúng. Những hạn chế này đang được giải quyết thông qua việc phát triển các phương pháp mới để nuôi cấy, phân tích tại chỗ, cảm ứng tổng hợp NP và biểu hiện dị hợp của các gen sinh tổng hợp.

Ở bước chiết xuất thô, các thách thức bao gồm sự hiện diện trong chiết xuất của các NP đã được biết đến, các NP không có đặc tính giống thuốc hoặc không đủ lượng NP để mô tả đặc tính. Những thách thức này có thể được giải quyết thông qua việc phát triển các phương pháp sao chép, chiết xuất và phân đoạn trước các chất chiết xuất.

Cuối cùng, ở giai đoạn cuối, khi các hợp chất hoạt tính sinh học được xác định bằng các xét nghiệm kiểu hình, thường cần thời gian và nỗ lực đáng kể để xác định các mục tiêu phân tử bị ảnh hưởng. Thách thức này có thể được giải quyết bằng cách phát triển các phương pháp làm sáng tỏ nhanh các phương thức hoạt động của phân tử, chẳng hạn như kỹ thuật tổ chức protein nematic (NPOT), ổn định mục tiêu đáp ứng ái lực với thuốc (DARTS), đánh dấu đồng vị ổn định với acid amin trong nuôi cấy tế bào và xung phân giải protein (SILAC- PP), xét nghiệm dịch chuyển nhiệt tế bào (CETSA) và một phần mở rộng được gọi là cấu hình proteome nhiệt (TPP), tính ổn định của protein từ tốc độ oxy hóa (SPROX), phương pháp tiếp cận tổng hợp tương đồng (SEA) và phân tích dựa trên tin sinh học kết nối (bản đồ kết nối, CMAP).

Nguồn: https://www.nature.com/articles/s41573-020-00114-z

Atanasov, A. G., Zotchev, S. B., Dirsch, V. M., & Supuran, C. T. (2021). Natural products in drug discovery: Advances and opportunities. Nature Reviews Drug Discovery, 20(3), 200-216.

Người dịch: Nguyễn Thị Thúy An

Người duyệt: Nguyễn Thị Thùy Trang