Сибірська виразка (сибірська виразка), септицемія (сепсис) та менінгіт (менінгіт) - лише деякі з найбільш смертоносних інфекцій на планеті. Частково вони смертельні, оскільки лікарі не мають базових знань щодо запобігання та лікування цих захворювань, які називаються так званими Викликається грампозитивними бактеріями. Однак зараз хіміку та співробітникам Університету Копенгагена вдалося розкрити механізм цих смертельних станів.
Створюючи синтетичну версію бактеріального ендотоксину Грама (внутрішньої токсичної речовини в бактерії), датський хімік-синтетик Крістіан Маркус Педерсен зробив внесок у розвиток науки до такої міри, що підручники імунобіологів неодмінно потрібно переписати. Що ще важливіше, пан Педерсен заклав перші камені на шляху до виробництва нових та ефективних видів антибіотиків.
“Ніхто не знав, яку речовину виділяють грампозитивні бактерії, тобто як вони хворіють на нас. Однак, оскільки пан Педерсен вже може постачати нам речовини, які є абсолютно чистими, їх структура та склад відомі, ми тепер можемо отримати набагато точнішу відповідь щодо того, чому ми маємо симптоми, коли ці бактерії потрапляють у наш організм ». Професор Зерінгер пояснює значення відкриття.
Синтез, від якого до цього часу відмовились вчені, мав успіх
Ліпотейхоєва кислота - це речовина, яка виробляється і присутня в клітинній стінці грампозитивних бактерій. Ця кислота, здається, є стимулятором, який викликає імунну відповідь людини, пов’язану з симптомами лихоманки, запалення та недостатності органів. Насправді, коли хтось виявляє хворобу, критично важливо дослідити природу речовин, які зв’язуються із здоровими клітинами людини, роблячи клітинну стінку важливим місцем, яке варто дослідити. Однак якщо матеріал деградує, як тільки його поміщають під мікроскоп, мало шансів, що його зв’язувальні здібності будуть вивчені вченими. Ось чому відкриття пана Педерсена, коли він зміг виготовити молекулу із зразка ендотоксину, отриманого з подряпаної рани, є важливим проривом.
“Біологи роками намагаються виділити цю токсичну речовину (ендотоксин бактерії) з живих організмів. Однак речовина має кілька активних груп. Це круті частини молекули, які дозволяють цілій молекулі зв’язуватися з клітинами. Це, в свою чергу, надзвичайно ускладнює очищення, а брудні молекули не призводять до життєздатних досліджень. Ось чому великою перевагою є можливість синтезувати такий матеріал синтетично, оскільки таким чином ми можемо побудувати молекулу, в якій все міститься. Або ми можемо самі вирішити, яку частину конструкції пропустити ». Пан Педерсен пояснює суть свого відкриття.
Це нудне завдання, але надзвичайно успішні результати
Ліпотейхоєва кислота складається із сплутаної комбінації з 355 атомів, складність якої ускладнювала збір. Щоб створити чисті та цілі, цілі молекули, пан Педерсен повинен був виконати 88 так званих етапів синтезу. Цей етап 88 відрізняє „рецепт”, оскільки кожен із етапів 88 був необхідним для функціонування та досягнення кінцевого результату. Ці синтетичні біомолекули є фантастичним інструментом для вивчення біологами механізмів атаки грампозитивних бактерій.
“Що стосується цих бактерій, досі немає нікого, хто точно знає, що знаходиться в бактерії, що активує імунну систему людини. Але тепер ми можемо створити точні компоненти структури, яку ми просто хочемо. І тому біологи можуть подивитися, як те, що ми будуємо, взаємодіє з імунною системою людини ». Пан Педерсен пояснює.
Високо оцінена “Органічна та біомолекулярна хімія”. Результати досліджень, представлені в серії статей, опублікованих у світовому журналі, можуть бути використані для розробки антибіотиків, які зможуть знищити деякі мультирезистентні штами бактерій, які викликають "головний біль" у лікарнях у всьому світі. Крістіан Маркус Педерсен в даний час шукає фінансування для розширення своєї дослідницької роботи.