Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Durchbruch in Grundlagenforschung: Kieler Forschende entdecken neues Mittel gegen Krebstumore

29.04.2015

Forschende des Pharmazeutischen Instituts der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben chemische Verbindungen entwickelt, die starke Wirkungen gegen Tumore gezeigt haben. Außerdem sind die sogenannten „aromatischen Heterozyklen“ einfach und effizient herzustellen. Die Arbeitsgruppe rund um Professor Bernd Clement hat ihre Ergebnisse nun im renommierten Forschungsmagazin „Chemistry – A European Journal“ veröffentlicht.

Die Eigenschaften und Vorteile


Illustration des „Trigger-Prozesses“, mit dem die neu entdeckte Stoffklasse einfach und effizient hergestellt werden kann.

Pharmazeutisches Institut, CAU

Erste Tests mit einer der in Kiel entwickelten chemischen Strukturen wurden im US-amerikanischen National Cancer Institutes in Bethesda an 60 unterschiedlichen Tumorzelllinien durchgeführt. Dabei kam heraus, dass die Kieler Struktur ähnlich wirksam das Wachstum von Tumoren hemmt wie bereits zugelassene Krebsmedikamente – oder diese sogar noch in der Wirksamkeit übertrifft.

Im Vergleich mit anderen Methoden, die vergleichbare Stoffe erzeugen, hat die in Kiel entwickelte allerdings einen großen Vorteil, wie Pharmazie-Professor Bernd Clement erklärt:

„Die Verbindungsklasse ist mit der von uns entwickelten ‚Clement und Weide Zyklisierung‘ extrem einfach herzustellen. Andere Methoden sind deutlich komplexer und umfassen viele Einzelschritte. Sollte der Stoff in Zukunft als Medikament genutzt werden, kann man daher auf eine viel kostengünstigere Produktion als heute hoffen.“

Ein weiterer Pluspunkt der gefundenen Methode bestehe in der hohen Veränderlichkeit der entstehenden chemischen Strukturen, sagt Doktorandin Tamara N. Steinhauer: „Es ist uns möglich, an einer bestimmten Position strukturelle Variationen durchzuführen, ohne dass dabei die Herstellung komplizierter wird.“

Aus der Entdeckung könnten daher in Zukunft noch viele weitere Strukturklassen entwickelt werden. Steinhauer: „Man benötigt lediglich zwei Komponenten, die man praktischerweise kommerziell und günstig erhalten kann, und setzt diese in einer chemischen Reaktion um.“

Die Herstellung

„Die Entdeckung basiert auf einer in unserem Arbeitskreis entwickelten und patentierten Methode zur Synthese von Heterozyklen“, sagt Steinhauer. Heterozyklen sind chemische Verbindungen, die aus mindestens zwei verschiedenen Elementen bestehen und ringförmige Strukturen bilden. Steinhauer: „Durch den Austausch einer der beiden Komponenten, die in der Synthese zur Reaktion gebracht werden, haben wir eine vollkommen neue Verbindungsklasse hergestellt, die bislang nicht in der Fachliteratur beschrieben war.“

Bei der chemischen Synthese werden zwei kleine und einfache Moleküle im Verhältnis 2:1 in einer Drei-Komponenten-Reaktion durch Zusatz einer Base zur Reaktion gebracht, wodurch das komplexe heterozyklische Gerüst aufgebaut werden kann. In der Praxis werden die Ausgangsstoffe zusammen mit einer Base in einem Lösungsmittel für eine Stunde bei 0° C und anschließend eine Stunde lang bei 8 °C gerührt. Das Produkt wird dann durch eine einfache Hydrolyse erhalten: Die Reaktionslösung wird also auf Eiswasser gegeben, wodurch das Produkt in Form eines Niederschlages ausfällt, und so isoliert werden kann.

Tests und Weiterentwicklung

Professor Clement will die Substanzen nun weiter untersuchen: „In unserer Publikation sind drei Derivate der neuen Verbindungsklasse beschrieben. Durch die flexible Methode können aber eine Vielzahl unterschiedlicher Derivate hergestellt und dann auf ihre antitumorale Wirksamkeit getestet werden. Diese Arbeiten werden Gegenstand einer weiteren Publikation sein. Vor einer Anwendung einer dieser Substanzen ist aber noch einiges in Hinblick auf die vorklinische Entwicklung zu tun.“

Originalpublikation:
“Triggering the Directional Selectivity of a Ring-Closure Reaction Leads to Pyridoazacarbazoles with Anticancer Properties.” Chemistry – A European Journal, (T. N. Steinhauer et al., Chem. Eur. J. 2015, 21, 6668-66672, DOI: 10.1002/chem.201581861)

Weitere Informationen:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.201581861/abstract - Originalpublikation

Dr. Boris Pawlowski | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Weitere Informationen:
http://www.uni-kiel.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Licht zur Herstellung energiereicher Chemikalien nutzen
22.05.2018 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Junger Embryo verspeist gefährliche Zelle
22.05.2018 | Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics