Az anthrax (lépfene), a szeptikémia (vérmérgezés) és a meningitis (agyhártyagyulladás) csak néhány a planéta leghalálosabb fertőzései közül. Részben azért halálosak, mert az orvosok nem rendelkeznek azokkal az alapvető ismeretekkel, amelyek segítségével megelőzhetnék és gyógyíthatnák ezeket a betegségeket, melyeket az ún. Gram-pozitív baktériumok idéznek elő. Most azonban a Koppenhága-i Egyetem egyik vegyészének és munkatársainak sikerült feltárnia azt a mechanizmust, amely ezek mögött a halálos kórállapotok mögött húzódik.
Azáltal, hogy létrehozta a Gram-bakteriális endotoxin (a baktérium belső mérgező anyaga) szintetikus változatát, a dán szintetikus vegyész, Christian Marcus Pedersen olyan mértékben járult hozzá a tudomány fejlődéséhez, hogy bizony az immunbiológusok tankönyvei átírásra szorulnak. Ami még ennél is fontosabb, az az, hogy Mr. Pedersen lerakta annak az útnak az első köveit, amely új és hatékony antibiotikum típusok gyártása felé vezet.
„Senki sem tudta, hogy milyen anyagot bocsátanak ki a Gram-pozitív baktériumok, vagyis mivel betegítenek meg minket. Mivel azonban Mr. Pedersen már el tud minket látni olyan anyagokkal, melyek teljes mértékben tiszták, szerkezetük és összetételük ismert, most már képesek vagyunk sokkal pontosabb választ kapni arra, miért vannak tüneteink, amikor ezek a baktériumok bejutnak a szervezetünkbe.” – magyarázza a felfedezés jelentőségét Zähringer professzor.
Az a szintézis járt sikerrel, ahol eddig a tudósok feladták
A lipoteichoic-sav olyan anyag, amely a Gram-pozitív baktériumok sejtfalában termelődik és van jelen. Ez a sav tűnik annak a stimuláló anyagnak, amely kiváltja azt a humán immunválaszt, amely láz, gyulladás és szervelégtelenség tünetekkel jár együtt. Tényszerűen, amikor valaki egy betegséget fedez fel, kritikus fontosságú, hogy kinyomozza azon anyagok mibenlétét, melyek az egészséges humánsejtekhez kötődnek, és így a sejtfal egy olyan fontos hellyé válik, amit érdemes megvizsgálni. Ha azonban az anyag azonnal lebomlik, amint mikroszkóp alá teszik, kevés esély van arra, hogy kötődési képességeit vizsgálják a tudósok. Éppen ezért, Mr. Pedersen felfedezése, amikor is képes volt egy karcolt sebből nyert endotoxin anyagmintából molekulát fabrikálni, fontos áttörést jelent.
„A biológusok ezt a mérgező anyagot (a baktérium endotoxinja) már évek óta próbálják izolálni élő organizmusokból. Az anyagnak azonban számos aktív csoportja van. Ezek a molekula tüskés részei, amelyek képessé teszik a teljes molekulát arra, hogy a sejtekhez kötődjön. Ez viszont extrém nehézzé teszi a tisztítását, és a piszkos molekulák nem vezetnek életképes kutatáshoz. Éppen ezért rendkívül nagy előnyt jelent, hogy létre tudtunk hozni ilyen anyagot szintetikusan is, mivel így képesek vagyunk felépíteni egy olyan molekulát, amelyben minden benne foglaltatik...Vagy képesek vagyunk arra, hogy magunk döntsük el, a struktúra mely részét hagyjuk ki.” – magyarázza felfedezése lényegét Mr. Pedersen.
Fárasztó feladat, de kimagaslóan sikeres eredmények
A lipoteichoic-sav 355 db atom összegubancolódott kombinációjából áll, melynek komplexitása tette nehézzé az összegyűjtését. A tiszta és érintetlen, ép molekulák létrehozásához Mr. Pedersennek 88 db, úgynevezett szintézislépést kellett teljesítenie. Ez a 88 lépés különbözteti meg a „receptet”, mivel a 88 lépés mindegyikére szükség volt ahhoz, hogy funkcionálni tudjon, és a végső eredmény elérhetővé váljon. Ezek a szintetikus biomolekulák a Gram-pozitív baktériumok támadási mechanizmusainak vizsgálatában fantasztikus eszközök a biológusok számára.
„Amikor ezekről a baktériumokról van szó, még mindig nincs senki, aki precízen tudná, mi az a baktériumon, ami a humán immunrendszert aktiválja. De most már képesek vagyunk arra, hogy felépítsük annak a szerkezetnek a precíz részegységeit, melyet éppen akarunk. És így a biológusok megvizsgálhatják, hogy az, amit mi felépítünk, hogyan kerül kölcsönhatásba az ember immunrendszerével.” – magyarázza Mr. Pedersen.
A nagyra becsült „Organikus és Biomolekuláris Kémia” c. globális szaklapban megjelent cikksorozatban prezentált kutatási eredmények felhasználhatók olyan antibiotikumok kifejlesztésében, melyek képesek lesznek egyes olyan multi-rezisztens bakteriális törzseket elpusztítani, melyek világszerte „fejfájást” okoznak a kórházak számára. Christian Marcus Pedersen jelenleg anyagi támogatást keres kutatómunkája kiszélesítése érdekében.
