Malaria-Wirkstoff: Wenn die Kopie besser als das Original ist

Neues aus der Forschung

Meldung vom 29.05.2018

ChemikerInnen der Universität Wien synthetisieren Chinin und Chinin-Derivate, die wirksamer sind als der Naturstoff. Die Synthese von Naturstoffen ist eines der Forschungsgebiete von Nuno Maulide und seiner Arbeitsgruppe an der Fakultät für Chemie der Universität Wien. Dazu gehört auch die Herstellung von strukturell verwandten Verbindungen, welche die Natur nicht erzeugen kann. Den ForscherInnen gelang nun die Herstellung zweier neuartiger Analoga des Naturstoffes Chinin, einem Wirkstoff gegen Malaria. Diese haben eine höhere Aktivität gegenüber Malaria-Erregern als bisher eingesetzte Medikamente. Die Ergebnisse erscheinen aktuell in der renommierten Fachzeitschrift "Angewandte Chemie".


180531-2313_medium.jpg
 
Der Naturstoff Chinin (Bildmitte) und ein neues Arylanalogon (rechts) mit verbesserter Aktivität gegen Malaria-Erreger.
Daniel H. O’ Donovan, Paul Aillard, Martin Berger, Aurélien de la Torre, Desislava Petkova, Christian Knittl-Frank, Danny Geerdink, Marcel Kaiser and Nuno Maulide
C−H Activation Enables a Concise Total Synthesis of Quinine and Analogues with Enhanced Antimalarial Activity
Angewandte Chemie International Edition, 2018
DOI: 10.1002/anie.201804551


Die Natur bietet eine enorme Vielfalt an komplexen Molekülen, welche oft als Leitsubstanzen in der Entwicklung von Medikamenten eine tragende Rolle spielen. Das Nachbauen solcher Moleküle im Labor, die sogenannte Totalsynthese, bietet über molekulare Modifikationen – neben der Herstellung dieser Substanzen selbst – auch die Möglichkeit zur Herstellung von strukturellen Verwandten dieser Moleküle, sogenannten Analoga. Solche Modifikationen können sowohl zum Verlust als auch zur deutlichen Verbesserung der biologischen Aktivität einer Substanz führen.

Die Arbeitsgruppe um Nuno Maulide, Professor für Organische Synthese an der Universität Wien, beschäftigt sich neben der Entwicklung neuartiger chemischer Reaktionen auch mit der Anwendung solcher in der Naturstoffsynthese. Vor kurzem gelang es der Gruppe eine neue Synthese von Chinin, ein aus der Chinarinde gewonnenes Alkaloid, zu entwickeln. "Chinin, das im allseits bekannten Tonic Water enthalten ist, wird seit dem 17. Jahrhundert zur Behandlung von Malaria eingesetzt", erklärt der aus Portugal stammende Wissenschafter und ERC-Preisträger, der erst kürzlich zum korrespondierenden Mitglied der Österreichischen Akademie der Wissenschaften gewählt wurde. Mit der Synthese dieses Moleküls ist Robert B. Woodward vor über 70 Jahren ein Meilenstein in der organischen Chemie gelungen. Seither wird immer wieder daran gearbeitet, mit moderneren Methoden immer effizientere Synthesewege zu dem Molekül zu finden.

Neue Analoga mit verbesserter Aktivität

"Durch katalytische C−H-Aktivierung – das sind Reaktionen, die Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen spalten – ist es uns gelungen, eine kurze Route zum Naturstoff selbst zu entwickeln. Und wir haben auch einen Weg gefunden, bisher unbekannte Analoga des Wirkstoffes herzustellen", erklärt Martin Berger, einer der Erstautoren der Studie. Um die Anti-Malaria-Aktivität dieser hergestellten Analoga zu bestimmen, wandten sich die ForscherInnen an das Swiss Tropical and Public Health Institute der Universität Basel. Dort zeigte Kooperationspartner Marcel Kaiser, dass die Analoga eine höhere Aktivität gegen Plasmodium berghei, einem der Haupterreger der Krankheit, aufweisen als der Naturstoff selbst.

"Die Entwicklung neuer Substanzen zur Bekämpfung von Krankheiten ist deshalb so wichtig, da manche Erreger – wie auch jene der Malaria – Resistenzen gegen vorhandene Medikamente ausbilden können", erläutert Christian Knittl-Frank, Co-Autor der Studie. "Die Tatsache, dass lebende Organismen ganz bestimmte Moleküle herstellen können, ist faszinierend, aber zugleich auch limitierend, da es eben nur ganz bestimmte Sets an Molekülen sind. Es braucht ChemikerInnen, um naturstoff-ähnliche Verbindungen zu erzeugen und somit potentere Wirkstoffe im Kampf gegen Krankheiten zu finden", so Maulide abschließend.


Diese Newsmeldung wurde erstellt mit Materialien von idw-online


News der letzten 2 Wochen


Meldung vom 19.01.2019 14:41

Sehen was du fühlst

Gefühle, Motivation und Handlungen entstehen in unserem Gehirn. Eine zentrale Rolle dabei spielt die Kommunik ...

Meldung vom 19.01.2019 14:29

Wenn für Fischlarven die Nacht zum Tag wird

Biologinnen der Universität Siegen haben herausgefunden, dass Zebrafischlarven Infrarotlicht wahrnehmen könn ...

Meldung vom 19.01.2019 14:22

Süßwasserfische der Mittelmeerregion in der Klimakrise

Viele Süßwasserfische Europas sind durch den Klimawandel zukünftig stark bedroht. Dies gilt insbesondere f ...

Meldung vom 19.01.2019 14:12

Auch künstlich erzeugte Zellen können miteinander kommunizieren: Modelle des Lebens

Friedrich Simmel und Aurore Dupin, Forschende an der Technischen Universität München (TUM), ist es erstmals ...

Meldung vom 19.01.2019 14:05

Insekten lernten das Fliegen erst an Land

Analyse genetischer Daten weist auf Bodenoberfläche als Lebensraum ursprünglicher Fluginsekten hin.

Meldung vom 17.01.2019 13:47

Mieser Fraß: Wie Mesozooplankton auf Blaualgenblüten reagiert

Warnemünder MeeresforscherInnen ist es mithilfe der Analyse von stabilen Stickstoff-Isotopen in Aminosäuren ...

Meldung vom 17.01.2019 13:41

Einblicke in das Wachstum einer tropischen Koralle

Kalkbildung in Korallen: Ein doppelter Blick und dreifache Messungen erlauben neue Einblicke in das Wachstum e ...

Meldung vom 17.01.2019 13:31

Plötzlich gealtert

Coralline Rotalgen gibt es seit 130 Millionen Jahren, also seit der Kreidezeit, dem Zeitalter der Dinosaurier. ...

Meldung vom 17.01.2019 13:19

Mehr Platz für Vögel und Schmetterlinge in der Landwirtschaft

Um den schwindenden Bestand von Vögeln und Schmetterlingen im Schweizer Kulturland wieder zu erhöhen, müsse ...

Meldung vom 17.01.2019 13:14

Ernst Haeckel als Erzieher

Biologiedidaktiker der Uni Jena geben Reprint der Dodel-Schrift „Ernst Haeckel als Erzieher“ mit heraus.

Meldung vom 17.01.2019 13:10

Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken d ...

Meldung vom 17.01.2019 13:04

Menschliche Darmflora durch Nanopartikel in der Nahrung beeinflussbar

Neue Studie der Universitätsmedizin Mainz über die (patho)biologischen Auswirkungen von Nanopartikeln auf da ...

Meldung vom 10.01.2019 19:47

Erster direkter Nachweis eines Wal jagt Wal - Szenarios in früheren Ozeanen

In einer im open-access Journal PLOS ONE publizierten Studie, liefern Manja Voss, Paläontologin am Museum fü ...

Meldung vom 10.01.2019 19:33

Zahnwechsel sorgt bei Elefanten für Jojo-Effekt

Das Gewicht von Zoo-Elefanten schwankt im Laufe ihres erwachsenen Lebens in einem Zyklus von etwa hundert Mona ...

Meldung vom 10.01.2019 19:24

Intensives Licht macht schläfrig

Insekten und Säugetiere besitzen spezielle Sensoren für unterschiedliche Lichtintensitäten. Diese nehmen ge ...

Meldung vom 10.01.2019 19:11

Alpenwanderung mit Folgen: Forscher verifizieren fast 70 Jahre alte genetische Hypothese

An einer Orchideen-Population in Südtirol belegen Forscher der Universitäten Hohenheim, Zürich und Wien die ...

Meldung vom 08.01.2019 17:54

Clevere Tiere upgraden ihr Genom

Puzzlestein in der Evolution der Tintenfische entschlüsselt - Kopffüßer wie Tintenfisch, Oktopus oder Nauti ...

Meldung vom 08.01.2019 17:45

Gekommen, um zu bleiben: Drachenwels aus Ostasien in der bayerischen Donau

Die bayerische Donau ist inzwischen Heimat für viele Fisch- und andere Tierarten, die ursprünglich nie dort ...

Meldung vom 08.01.2019 17:37

Entwicklung eines grösseren Gehirns

Ein Gen, das nur der Mensch besitzt und das in der Großhirnrinde aktiv ist, kann das Gehirn eines Frettchens ...

Meldung vom 07.01.2019 16:31

Bei Blaumeisen beeinflusst das Alter der Weibchen und die Legefolge die Qualität der Eier

Brütende Blaumeisen-Weibchen stimmen die Zusammensetzung ihrer Eier auf die Bedürfnisse der aus ihnen schlü ...

Meldung vom 07.01.2019 16:03

Phytolith- und Wassergehalt von Futterpflanzen beeinflussen Zahnschmelzabrieb von Wirbeltieren

Verschiedene Futterpflanzen reiben den Zahnschmelz von Wirbeltieren unterschiedlich stark ab, was unter andere ...



26.12.2018:
Baum der Schrecken
24.11.2018:
Wenn das Meer blüht
24.11.2018:
Durchsichtige Fliegen
15.11.2018:
Plastik im Fisch
03.10.2018:
Gestresste Pflanzen

13.08.2018:
Wie Vögel lernen
20.07.2018:
Magie im Reagenzglas

18.06.2018:
Primaten in Gefahr
28.05.2018:
Störche im Aufwind
07.05.2018:
Misteln atmen anders

27.03.2018:
Kenne Deinen Fisch!
01.09.2016:
Elefanten im Sinkflug
13.12.2015:
Leben ohne Altern
22.05.2014:
Lebensraum Käse
22.05.2014:
Domino im Urwald
04.04.2014:
Nationalpark Asinara
13.03.2014:
Trend-Hobby Imker
04.09.2013:
Harmloser Terrorvogel
07.02.2013:
Wie Bienen riechen

Newsletter

Neues aus der Forschung