Case
Adgangen til naturens lægemidler kan være begrænset, fordi de er svære at udvinde. Et nyt forskningsprojekt skal efterligne naturen og bygge stofferne kunstigt i laboratoriet, så de bliver mere tilgængelige for forskere og for industrien.
Mennesket har til alle tider søgt lægemidler i naturen i form af naturstoffer fra planter, svampe og bakterier. I dag kommer der stadig nye til.
Nye naturstoffer skal undersøges for deres muligheder, altså om de med fordel kan benyttes i medicin. Det vil sige, at forskere undersøger stoffernes bioaktivitet, som er den effekt, et stof har på levende organismer.
Men før man kan gøre det, skal der være tilstrækkeligt store mængder af et givent naturstof tilgængeligt for forskerne.
Derfor bliver naturstofferne produceret i et laboratorium, og det er der flere fordele ved.
»En af de vigtigste fordele er, at vi som kemikere kan en ting, som naturen ikke kan. Vi kan variere strukturen af disse naturstoffer en lille smule, hvilket kan have meget stor indflydelse på deres bioaktivitet,« forklarer Jonas Faghtmann, postdoc på Max-Planck-Institut für Kohlenforschung i Tyskland, og fortsætter:
»For eksempel får man nogle gange isoleret et naturstof, der har en eller anden umiddelbart ønsket bioaktivitet, men som er meget giftigt. Dér er det så, at vi som kemikere måske kan modificere strukturen, så vi kan nedsætte den giftige egenskab af molekylet og samtidig bevare den ønskede bioaktivitet.«
Jonas Faghtmann skal med støtte fra Danmarks Frie Forskningsfond udføre et toårigt projekt, hvor han med mange timer i laboratoriet producerer naturstoffer på nye måder ved hjælp af katalyse. Altså en kemisk proces, hvor et stof driver processen, uden at det selv indgår i selve reaktionen.
Håbet er, at han ad den vej kan etablere fleksible og effektive syntesestrategier for udvalgte naturstoffer. Det giver adgang til naturstofferne, og nogle af dem kan blive ændret kemisk, så de kommer til at få de ønskede egenskaber.
Forskningen har et bredt perspektiv, men arbejdet bunder også i en personlig fascination.
»Som kemiker finder jeg mange af de strukturer, man isolerer fra naturen, fascinerende. Jeg kigger på det og tænker, at det er da et underligt molekyle, og så får jeg lyst til at lave det. Det er drevet af en passion for organisk kemi og hardcore organisk syntese,« fortæller Jonas Faghtmann.
Han udfører sin forskning på Max-Planck-Institut für Kohlenforschung i det tyske Ruhr-distrikt. Her indgår han i forskningsgruppen hos professor Alois Fürstner.
Indsigten fra projektet vil kunne gavne det omgivende samfund.
»Katalyse er enormt vigtigt for den grønne omstilling af den kemiske industri. Så det vil være kompetencer, man kan bruge som samfund. Derudover er erfaring med naturstofsyntese og bioaktive molekyler og deres egenskaber brugbare i life science-industrien. Især i Danmark, hvor vi har ganske meget af den,« siger Jonas Faghtmann.
Forskningsprojektet fungerer da også som en mulig direkte kilde til naturstofferne og kemisk modificerede versioner af dem.
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung samarbejder med en række aktører inden for medicinalindustrien og den akademiske verden, som kan benytte de naturstoffer, Jonas Faghtmann frembringer i laboratoriet til videre forskning.
De naturstoffer, som Jonas Faghtmann skal arbejde med i sin forskning, bliver kaldt for makrolider.
Måske husker du benzen-ringen fra kemitimen. Den består af seks kulstofatomer, som er forbundet, så de tilsammen ligner en sekskant. Ud fra hvert kulstofatom er der bundet et brintatom, så benzen-ringens kemiske formel bliver C6H6.
Makrolider er mindst dobbelt så store, idet ringen består af 12 og ofte flere atomer. Den makrocykliske ring kan være dekoreret med et væld af andre funktionelle grupper.
Eksempler på makrolider er erythromycin, som benyttes i behandling mod streptokokker, og azithromycin, som benyttes mod klamydia og visse typer af lungebetændelse.
Kilde: Jonas Faghtmann, postdoc på Max-Planck-Institut für Kohlenforschung
Jonas Faghtmann
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung
New Applications of New Catalysts: Total Syntheses of Macrolides with Potential as Drug Lead Candidates
2.159.291 kr.