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Chinin-Kopie als Impfstoff Dem Malaria-Erreger geht es an den Kragen

11.07.2018

Strukturell verwandte Verbindungen herstellen, welche die Natur nicht erzeugen kann: Dieser Aufgabe haben sich Forscher der Universität Wien gewidmet. Nun gelang ihnen mit der Herstellung zweier neuartiger Analoga des Naturstoffes Chinin ein Wirkstoff gegen Malaria – ein kleiner medizinischer Durchbruch.

Die neu entwickelten Analoga des Naturstoffes Chinin haben eine vergleichsweise höhere Aktivität gegenüber Malaria-Erregern als bisher eingesetzte Medikamente. Nicht selten spielen komplexe Moleküle – als Leitsubstanzen in der Entwicklung von Medikamenten – eine tragende Rolle. Das Nachbauen solcher Moleküle im Labor, die Totalsynthese, bietet die Möglichkeit zur Herstellung von strukturellen Verwandten. Sie werden dann als Analoga bezeichnet. Die Modifikation der Moleküle auf diese Weise kann Vor- aber auch Nachteile mit sich bringen, beispielsweise in Form eines Verlusts oder einer deutlichen Verbesserung der biologischen Aktivität einer Substanz.

Den Impfstoff synthetisieren

Neben der Entwicklung dieser neuartigen chemischen Reaktionen beschäftigte sich die Arbeitsgruppe der Uni Wien auch mit der Anwendung dieser in der Naturstoffsynthese. Vor kurzem gelang es der Gruppe, eine neue Synthese von Chinin, ein aus Chinarinde gewonnenes Alkaloid, zu entwickeln. Dieses ist unter anderen in Tonic Water enthalten und wird schon seit dem 17. Jahrhundert als Wirkstoff gegen Malaria eingesetzt. Mit der Synthese des Moleküls gelang Robert B. Woodward vor 70 Jahren ein Meilenstein der organischen Chemie. Seither wird daran gearbeitet, mit modernen Methoden effektivere Synthesewege für dieses zu finden.

Die kurze Route zu dem Naturstoff zu entwickeln gelang den Forschern durch eine katalytische C-H-Aktivierung; das sind Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen spaltende Reaktionen. Dabei wurde auch ein Weg gefunden, bisher unbekannte Analoga des Wirkstoffs herzustellen. Zur Bestimmung der Anti-Malaria-Aktivität wurde sich an das Swiss Tropical and Public Health Institute der Universität Basel gewandt. Dort zeigte schließlich ein Kooperationspartner, dass die Analoga eine höhere Aktivität gegen Plasmodium berghei, einem Haupterreger der Krankheit, aufweisen als der Naturstoff selbst.

Stetig neu entwickeln

Manche Erreger können Resistenzen gegen vorhandene Medikamente entwickeln. Aus genau diesem Grund ist es so wichtig, neue Substanzen zu entwickeln. Lebende Organismen können nur ganz bestimmte Moleküle herstellen, was sehr limitierend ist, da diese ja nur ganz bestimmte Sets an Molekülen sind. Es ist also wichtig im Kampf gegen Krankheiten, in Zukunft noch potentere Wirkstoffe zu entwickeln.

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