Fármacos Derivados de Productos Naturales

Los fármacos derivados de productos naturales son medicamentos cuyas estructuras activas se originan en, o se inspiran en, compuestos producidos por organismos vivos —plantas, microbios, hongos y vida marina. Estas moléculas, utilizadas directamente, modificadas semisintéticamente o imitadas por síntesis total, representan una gran parte de los fármacos aprobados y aportan andamiajes cuya complejidad estructural a menudo va más allá de lo que las bibliotecas sintéticas pueden producir fácilmente.

Definition

Un fármaco derivado de un producto natural es un agente terapéutico cuya estructura molecular activa es un compuesto de origen natural, un derivado químicamente modificado (semisintético) de uno de ellos, o una molécula sintética cuyo diseño se basa en un andamiaje de producto natural.

Scope

Este tema abarca el lugar de los productos naturales en la clasificación química de los fármacos: cómo los compuestos de origen natural se convierten en medicamentos mediante el uso directo, la semisíntesis o el diseño inspirado en productos naturales, y las características estructurales distintivas de estos andamiajes. Se trata de una visión general educativa de una clase basada en la estructura y la fuente, y no ofrece orientación sobre el uso clínico de ningún agente específico derivado de productos naturales.

Core questions

• ¿Cómo entran los productos naturales en el suministro de fármacos —como compuestos aislados, derivados semisintéticos o mímicos sintéticos?
• ¿Qué características estructurales distinguen los andamiajes de productos naturales de las moléculas pequeñas sintéticas típicas?
• ¿Por qué los productos naturales siguen siendo una fuente productiva de nuevos fármacos?
• ¿Cómo se clasifican los agentes de origen natural en relación con los totalmente sintéticos?

Key concepts

• Productos naturales aislados
• Derivados semisintéticos
• Síntesis inspirada en productos naturales
• Complejidad estructural y estereoquímica
• Metabolitos secundarios
• Origen biosintético
• Diversidad de andamiajes

Mechanisms

Los productos naturales llegan a la clínica por varias vías. Algunos se utilizan esencialmente sin cambios como compuestos aislados; otros son semisintéticos, en los que un núcleo producido naturalmente se modifica químicamente para mejorar la potencia, la estabilidad o la tolerabilidad; y otros son moléculas totalmente sintéticas cuyo diseño copia o simplifica un andamiaje natural. Estructuralmente, los productos naturales tienden a ser más ricos en estereocentros, sistemas de anillos y contenido de oxígeno que los fármacos sintéticos típicos, ocupando regiones del espacio químico que los químicos medicinales valoran precisamente porque difieren de las bibliotecas sintéticas. Las encuestas de larga duración de Newman y Cragg documentan que, a lo largo de décadas de aprobaciones, una fracción sustancial de los nuevos fármacos son productos naturales, sus derivados o mímicos de productos naturales, lo que subraya la continua contribución de esta fuente.

Clinical relevance

Muchas clases terapéuticas ampliamente utilizadas trazan sus estructuras a productos naturales, por lo que esta categoría basada en la fuente ayuda a explicar la diversidad química de la farmacopea y los orígenes de andamiajes importantes. La entrada describe cómo se clasifican estos fármacos y de dónde provienen sus estructuras; es información de fondo y no un consejo sobre el uso de ningún medicamento particular derivado de productos naturales.

Evidence & guidelines

El papel de los productos naturales en el suministro de fármacos se documenta en encuestas sistemáticas de nuevas entidades moleculares aprobadas, destacando los análisis periódicamente actualizados de Newman y Cragg, complementados con textos de referencia orientados a la biosíntesis. Estos describen patrones históricos y estructurales en lugar de prescribir la práctica clínica.

History

Los productos naturales son la fuente más antigua de medicamentos, desde los alcaloides vegetales aislados a principios del siglo XIX hasta los antibióticos descubiertos a partir de microbios en el siglo XX. A medida que la química sintética se expandió, el interés se desplazó periódicamente hacia las bibliotecas totalmente sintéticas, pero las encuestas recurrentes sobre las aprobaciones de fármacos han demostrado repetidamente que los productos naturales y sus derivados siguen siendo una fuente importante de nuevos andamiajes químicos, manteniendo el interés del campo en las estructuras de origen natural.

Debates

¿Qué proporción de los nuevos fármacos deriva realmente de productos naturales?

Las estimaciones dependen de cómo se definan 'derivado de producto natural', 'semisintético' e 'inspirado en producto natural'; el esquema de clasificación de Newman y Cragg es influyente, pero los límites de sus categorías son objeto de debate en la literatura.

Key figures

• David Newman
• Gordon Cragg
• Paul Dewick

Seminal works

• newman-cragg-2016

Frequently asked questions

¿Qué es un fármaco derivado de un producto natural?

Es un medicamento cuya estructura activa proviene de un compuesto producido por un organismo vivo —utilizado directamente, modificado químicamente como un derivado semisintético, o copiado por síntesis como una molécula inspirada en un producto natural.

¿Por qué los productos naturales siguen siendo importantes en el descubrimiento de fármacos?

Los productos naturales ofrecen andamiajes estructuralmente complejos y diversos que difieren de las bibliotecas sintéticas típicas, y las encuestas de aprobaciones de fármacos muestran que siguen contribuyendo con una gran parte de los nuevos medicamentos.