Lundaforskare löser kittlande syntesproblem som kan bana väg för nya läkemedel

Glionitrin A och B är två besläktade molekyler med egenskaper som gör att de kan bli användbara i läkemedelsutveckling. Forskare som vill använda dessa molekyler har dock arbetat i uppförsbacke under nära ett decennium. Glionitrin A och B är naturprodukter och produceras enbart av en svamp som hittats i extremt kontaminerat surt avloppsvatten från en övergiven sydkoreansk gruva.

Eftersom svampen endast skapar molekylerna när den provoceras med en specifik bakterie från samma avlopp har glionitrin A och B visat sig svåra att framställa genom fermentering. Nu har ett forskarlag från Lunds universitet i stället löst problemet genom att skapa de ytterst komplexa molekylerna på syntetisk väg. I en studie som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Journal of the American Chemical Society redogör forskarna för sitt arbete med att utveckla metoden.

– Vi har arbetat med det här problemet i fyra år. Varje gång vi trodde att vi hade en lösning visade molekylerna upp oväntade sidor som skickade oss tillbaka till ritbordet, säger Daniel Strand, kemiforskare vid Lunds universitet.

Trots problemets komplexa art visade sig lösningen vara både enklare och mer effektiv än vad forskarna trott. Genom att utveckla en ny så kallad asymmetrisk organokatalytisk reaktion lyckades Daniel Strand och hans kollegor skapa molekylernas mest svårtillgängliga delar. Det satt dock långt inne.

– När vi trodde att problemet var löst kom molekylen med en sista överraskning. Det visade sig att den verkliga strukturen var spegelbilden till den struktur vi från början trodde var glionitrin A. Hela tiden hade alltså vi och andra forskargrupper jagat en molekyl som aldrig fanns, säger Daniel Strand.

Komplicerade naturprodukter med unika egenskaper som glionitrin A och B är viktiga verktyg när det kommer till att utveckla nya typer av läkemedel. Medan glionitrin A uppvisar antibiotiska egenskaper även mot resistenta bakterier får glionitrin B cancerceller att bli mindre benägna att migrera. Att kunna framställa molekylerna på syntetisk väg hjälper forskarna att inte bara förstå hur de fungerar, utan även förbättra deras egenskaper.

– Det finns ett stort behov av nya klasser av antibiotika, inte minst sådana som kan bidra till kampen mot resistenta bakterier. Vi förväntar oss att våra resultat ska inspirera till vidare utveckling av grundläggande syntetisk kemi men också användas i läkemedelsutveckling, säger Daniel Strand.

Källa: Lunds universitet

Studien publiceras i den vetenskapliga tidskriften American Chemical Society: ”Total Synthesis of (−)-Glionitrin A and B Enabled by an Asymmetric Oxidative Sulfenylation of Triketopiperazines”