Mobile-Menu

Zrównoważone badania nad substancjami czynnymi Od substancji naturalnych do lepszych leków

Źródło: komunikat prasowy Uniwersytet w Saarze | Tłumaczenie wykonane przez sztuczną inteligencję 3 min Czas czytania

Related Vendor

Universität des Saarlandes

Przekształcanie inspiracji czerpanej z natury w wiedzę biochemiczną: zespół pod kierownictwem profesor chemii Tanji Gulder z Uniwersytetu w Saarlandzie opracowuje nowe podejścia do badań nad substancjami czynnymi. Jeden z aktualnych projektów ma na celu włączanie halogenów do związków organicznych w sposób przyjazny dla środowiska i energooszczędny.

Joscha Meiers prowadzi badania w ramach stypendium podoktoranckiego im. Marii Skłodowskiej-Curie przyznanego przez UE w grupie badawczej profesor Tanji Gulder.(Zdjęcie: Claudia Ehrlich/UdS)
Joscha Meiers prowadzi badania w ramach stypendium podoktoranckiego im. Marii Skłodowskiej-Curie przyznanego przez UE w grupie badawczej profesor Tanji Gulder.
(Zdjęcie: Claudia Ehrlich/UdS)

Na Uniwersytecie w Saarze grupa zajmująca się chemią organiczną pracuje nad zwiększeniem skuteczności leków oraz opracowaniem nowych substancji czynnych. W tym celu naukowcy pod kierownictwem profesor Tanji Gulder modyfikują strukturę molekularną substancji leczniczych i badają, jak wpływa to na ich bioaktywność.

Naukowcy specjalizują się w „dostrajaniu” tych najmniejszych elementów składowych substancji, stosując przy tym nowe, zrównoważone metody, które są przyjazne dla środowiska i oszczędzają zasoby. W tym celu Gulder i jej zespół czerpią inspirację od najbardziej doświadczonej i pomysłowej farmaceutki ze wszystkich: od natury. Wzorując się na niej i korzystając z jej sztuczek, które dojrzały w ciągu miliardów lat nieustannego rozwoju, pracują nad udoskonaleniem cząsteczek substancji czynnych.

Synteza substancji czynnych wzorowana na naturze

„Natura może nam pomóc osiągnąć to, czego dziś jeszcze nie potrafimy. W naszych badaniach zgłębiamy kwestię, w jaki sposób natura wytwarza substancje lecznicze w swojej zielonej aptece. Chcemy przy tym dowiedzieć się, jak dokładnie działają te naturalne substancje i czego możemy się od niej nauczyć” – wyjaśnia Gulder, która uczestniczy między innymi w dwóch specjalnych obszarach badawczych oraz dwóch kolegiach doktoranckich Niemieckiej Wspólnoty Badawczej. „Pracujemy nad zrozumieniem metod stosowanych przez naturę oraz nad ustaleniem, jakie cząsteczki wytwarza ona w jakim celu i w jaki sposób to robi. Celem jest przeniesienie jej chemii do probówki, aby opracować nowe lub udoskonalić istniejące substancje czynne” – mówi chemiczka. Wraz ze swoim zespołem nadaje w ten sposób substancjom czynnym od wewnątrz nowe, dostosowane do potrzeb właściwości.

Jedna z takich, znanych już metod polega na wbudowywaniu halogenów, takich jak fluor, chlor, brom czy jod, w związki organiczne. Natura daje nam przykład takich związków halogenowych: niektóre biokatalizatory, zwane również halogenazami, wykorzystują substancje naturalne, których struktura molekularna zawiera co najmniej jeden atom halogenu. Produkty „halogenowane” na wzór tych związków, takie jak antybiotyki czy leki przeciwnowotworowe, często wykazują silniejsze działanie biologiczne i łatwiej wchodzą w reakcje chemiczne z innymi substancjami lub otoczeniem.

Wytwarzanie substancji leczniczych zawierających halogeny

W tej dziedzinie prowadzi badania Joscha Meiers. Ten farmaceuta z tytułem doktora i biolog chemiczny zamierza wytwarzać tak zmodyfikowane cząsteczki przy użyciu metod bardziej przyjaznych dla środowiska niż dotychczas, aby w przyszłości móc ulepszać istniejące leki lub opracowywać nowe. „Wiele etapów syntezy podczas produkcji leków opiera się na organicznych związkach halogenowych. Służą one na przykład jako reaktywne elementy budulcowe do tworzenia złożonych substancji czynnych” – wyjaśnia Meiers. „Około jedna trzecia dopuszczonych obecnie do obrotu leków zawiera co najmniej jeden taki wbudowany halogen w swoich związkach cząsteczkowych; w przypadku pestycydów liczba ta jest nawet znacznie wyższa” – dodaje farmaceuta.

„Jak dotąd trudno jest jednak w jak najbardziej efektywny sposób wbudowywać atomy halogenu w związki organiczne. Tylko niewielka część użytych odczynników trafia ostatecznie do cząsteczki, a większość ląduje w odpadach” – wyjaśnia Meiers. „Obecne metody wytwarzania takich związków halogenowych są ponadto bardzo energochłonne. Wymagają wysokiego ciśnienia, wysokiej temperatury i rozpuszczalników trudnych do recyklingu – procesy te nie są więc ogólnie rzecz biorąc zbyt przyjazne dla środowiska” – mówi naukowiec.

Celem jest synteza w łagodnych warunkach

Zespół Guldera specjalizuje się w nowych metodach „łagodnego”, przyjaznego dla środowiska i wydajnego wprowadzania atomów halogenu do cząsteczek organicznych. To właśnie dlatego Meier dołączył do Uniwersytetu w Saarlandzie: naukowiec pracuje obecnie w grupie badawczej Guldersa nad udoskonaleniem metod syntezy takich związków. Opracowuje nowe metody biokatalityczne, pozwalające na wytwarzanie tych związków w wodzie w temperaturze pokojowej, w warunkach bardzo energooszczędnych.

Zapisz się do newslettera już teraz

Nie przegap naszych najlepszych treści

Klikając „Zapisz się do newslettera”, wyrażam zgodę na przetwarzanie i wykorzystywanie moich danych zgodnie z formularzem zgody (rozwiń, aby poznać szczegóły) i akceptuję warunki korzystania. Więcej informacji znajdziesz w naszej polityce prywatności. Wyrażenie zgody dotyczy w szczególności przesyłania biuletynów redakcyjnych drogą elektroniczną oraz łączenia danych w celach marketingowych z wybranymi partnerami reklamowymi (np. LinkedIn, Google, Meta).

Rozwiń, aby poznać szczegóły Twojej zgody

W ramach tego projektu otrzymuje on stypendium podoktoranckie im. Marii Skłodowskiej-Curie: Komisja Europejska przyznała je Meierowi w 2026 roku w ramach unijnego programu ramowego w zakresie badań naukowych „Horyzont Europa”. To prestiżowe stypendium naukowe wspiera naukowców posiadających stopień doktora i promuje doskonałość w badaniach naukowych.

Powiązane treści