Chemische Therapien im Kampf gegen Tuberkulose
MTb ist der Erreger menschlicher Tuberkulose (TBC), die noch immer zu den größten medizinischen Herausforderungen zählt. Weltweit sterben Millionen von Menschen an TBC oder sind latent mit dem Krankheitserreger infiziert. Bei einem Prozentsatz der latent Infizierten kommt es irgendwann zum Ausbruch der aktiven Form von TBC, da das Immunsystem die Bakterien nicht vollständig eliminiert hat. Die Behandlungsmöglichkeiten für TBC sind begrenzt und gehen mit Nebenwirkungen und oft auch bakteriellen Resistenzen einher. Studien haben gezeigt, dass Antibiotikaresistenzen vor allem auf Sulfolipid-I (SL-I) zurückgehen, den Hauptbestandteil der Zellwand von Mycobacterium. Obwohl SL-I spezifische Immunreaktionen beim Wirt auslöst, sind mechanistische Grundlagen dieser Effekte wie auch Biosynthese und biologische Wirkung kaum bekannt. So hat das EU-finanzierte Projekt "Application of lithiated carbamates to the asymmetric synthesis of sulfolipid-I" (ALCLASS) SL-I chemisch synthetisiert, um dessen Funktionen genauer zu untersuchen. SL-I enthält einen Disaccharid-Kern, an den vier chirale hydrophobe Lipide gebunden sind. Die Synthese chiraler Lipidmoleküle (mit spiegelbildlicher Struktur – so genannte Enantiomere) ist noch immer ein großes Problem in der Chemie. Um hier vorwärts zu kommen, entwickelte das Konsortium ein innovatives organo-chemisches Verfahren, mit dem kleinere Fragmente zu längeren Alkylketten gekoppelt werden. Auf diese Weise gelang es, eine der SL-I-Komponenten in nur 14 Schritten zu synthetisieren. Da das Verfahren vor allem die hochselektive Synthese geometrisch definierter Enantiomere ermöglicht, wurde es bereits mit Erfolg zur labortechnischen Herstellung von SL-I eingesetzt. Die Partner von ALCLASS gehen davon aus, dass es sich auch für andere Bereiche der chemischen und biomedizinischen Forschung für funktionelle Analysen verschiedener Moleküle eignet. In einem von der Bill & Melinda Gates-Stiftung geförderten Kooperationsprogramm wird die Methode nun in die Produktion umgeleitet, um die Moleküle als potenzielle Impfstoffe im Kampf gegen TBC zu testen.
Schlüsselbegriffe
Chemie, Tuberkulose, wirkstoffresistente Bakterien, Sulfolipid-I, Antibiotikaresistenz
