Totalsynthese geglückt: Platensimycin, ein
neuartiges Antibiotikum.
Obwohl in den letzten Jahrzehnten eine Vielzahl
neuer Antibiotika entdeckt wurden, werden unsere Waffen gegen
Infektionen immer stumpfer, denn unsere mikroskopisch kleinen Feinde
sind gewiefte Kämpfer, die Resistenzen gegenüber unseren heutigen
Antibiotika entwickeln. Multiresistente Bakterien sind besonders in
Krankenhäusern ein großes Problem. Ohnehin geschwächte Patienten sind
leichte Opfer, bei denen eine nicht mit Antibiotika behandelbare
Infektion rasch lebensbedrohlich werden kann. Was gebraucht wird sind
Wirkstoffe, die an völlig anderen Stellen in die physiologischen
Abläufe der Krankheitserreger eingreifen als die bisherigen
Medikamente. Platensimycin, kürzlich aus dem Pilz Streptomyces
platensis isoliert, ist ein solcher Stoff. Einem kalifornischen Team
ist es nun erstmalig gelungen, diesen Naturstoff komplett im Labor
nachzubauen - ein ganz entscheidender Schritt auf dem Wege zu einer
neuen Antibiotikaklasse.
Platensimycin hemmt einen wichtigen Schritt der
bakteriellen Fettsäurebiosynthese und legt auf diese Weise eine ganze
Bandbreite Gram-positiver Bakterien lahm. Dabei ist dieser Naturstoff
in der Lage, auch gefährliche Krankenhauskeime zu killen, die nicht
nur gegenüber den gängigen Antibiotika, sondern auch gegenüber
Reservemitteln Resistenzen entwickelt haben. Dazu zählen
beispielsweise verschiedene resistente Arten von Staphylococcus aureus
und Enterococcus faecium.
Einen komplexen Naturstoff in ausreichender Menge
und Reinheit zu isolieren, um weiterführende Experimente
durchzuführen, ist meist eine sehr schwierige, aufwändige, wenn nicht
gar unmögliche Aufgabe. Chemiker gehen dann einen anderen Weg: Sie
bauen den Naturstoff im Labor von Grund auf nach. Totalsynthese nennt
man diese Vorgehensweise. Eine solche Totalsynthese zu entwerfen, ist
ein enorme wissenschaftliche Herausforderung. Es muss ein Weg gefunden
werden, aus möglichst einfachen, verfügbaren Bausteinen ein
kompliziert aufgebautes Molekül fehlerfrei zusammenzusetzen - und das
in ausreichend hohen Ausbeuten bei jedem Reaktionsschritt. Einem Team
um den renommierten Naturstoffchemiker K. C. Nicolaou (The Scripps
Research Institute, La Jolla, und University of California, San Diego)
ist jetzt die Totalsynthese von Platensimycin geglückt.
Platensimycin besteht aus einem ungewöhnlichen
aromatischen Ring, der über eine Amidbindung mit einer kompakten
Käfigstruktur verknüpft ist. Diese zwei Bausteine, jeder für sich eine
wahre Herausforderung für Synthesechemiker, baute das Team zunächst
einzeln nach und verknüpfte sie im letzten Schritt der Synthese
miteinander.
"Unsere Syntheseroute ist die Basis zur Herstellung
weiterer, ähnlich aufgebauter Verbindungen," sagt Nicolaou. "Sie
werden helfen, die Zusammenhänge zwischen der Struktur der Verbindung
und ihrer Wirkung aufzuklären und eine Generation neuer
antibakterieller Medikamente gezielt zu entwerfen."
Quellen und weitere Informationen:
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Publiziert am 12.10.2006
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K. C. Nicolaou, Prof. Dr., Ang Li, David J. Edmonds, Dr. -
Total Synthesis of Platensimycin - Angewandte Chemie
International Edition, 29 Sep 2006, DOI 10.1002/anie.200603892;
Presseinfo 40/2006
