Mange af de lægemidler, vi bruger i dag, har deres oprindelse i naturen. Penicillin er et klassisk eksempel: Et stof, der blev opdaget i en svamp og siden har reddet millioner af liv. Men naturens stoffer er ikke altid perfekte. Trods deres gavnlige egenskaber er nogle i udgangspunktet for giftige til brug hos mennesker.

”Naturen er ufattelig gavmild i at levere stoffer, som vi faktisk kan bruge direkte som lægemidler. Dog er virkeligheden ofte, at der skal en eller anden form for kemisk modifikation til, før de bliver anvendelige,” forklarer professor Thomas Poulsen fra Institut for Kemi ved Aarhus Universitet. 

I det ERC-finansierede projekt RECYPION har Thomas Poulsens forskerteam udviklet en ny metode, hvor nogle af naturens mest komplekse stoffer bygges op fra bunden – som med LEGO-klodser. Metoden gør det muligt at ændre små dele af molekylerne og dermed skabe helt nye varianter, som naturen ikke selv kan fremstille.

Metoden er publiceret i toptidsskriftet Journal of the American Chemical Society.

"Vi kan lave præcis de samme stoffer som naturen, men vi anvender en grundlæggende anderledes måde. Fordi vi gør det på den måde, kan vi også variere strukturen. Det kan naturen ikke," siger han.

Forskerne kalder denne type af stoffer ”super natural products”. Supernaturstoffer. Ikke i betydningen overnaturlige, men ud over naturen. Stoffer, der er inspireret af naturen og forfinet med menneskelig opfindsomhed.

Et centralt mål med RECYPION er at finde nye antibiotika, der kan bekæmpe bakterier, som er blevet resistente over for de midler, vi bruger i dag. Antibiotikaresistens er en voksende global udfordring, og behovet for nye løsninger er presserende.

"Der findes nogle typer af mikroorganismer, som vi ikke har noget, der virker på længere. Det er virkelig kritisk. Verden før udviklingen af antibiotika er ikke et sted, vi på nogen måde har lyst til at vende tilbage til,” siger Thomas Poulsen.

De stoffer, forskerteamet arbejder med, har vist sig effektive mod bakterier og infektionssygdomme. Samtidig er de svære for bakterierne at udvikle resistens mod. Men de har også en bagside: Stofferne kan være giftige for menneskeceller. Derfor forsøger forskerne nu at designe nye versioner, som er mere skånsomme.

”Resistensudfordringerne og manglen på helt nye typer antibiotika gør, at vi nu er nødt til at overveje kendte stoffer, som i udgangspunktet er for giftige. Men så skal vi jo selvfølgelig finde måder, som kan sortere den giftige virkning fra," siger Thomas Poulsen.

Forskningen har allerede resulteret i en ny metode til at fremstille det komplekse antibiotika lasalocid acid på blot 11 trin – tidligere krævede syntesen mere end 30 trin.

Det er et stort gennembrud, som gør det muligt både at afprøve nye variationer og at producere stofferne i de mængder, der er nødvendige for videre udvikling.

"Hvis man skal lave 30-40 synteseoperationer for at bygge et stof, så bliver det aldrig til et produkt. Det skal være effektivt, hvis det skal kunne skaleres op og bruges i virkeligheden," siger han.

For Thomas Poulsen handler arbejdet ikke kun om at forbedre eksisterende stoffer, men også om at udfordre vores forestillinger om, hvad der er muligt.

"Der er en grund til, at naturen har brugt milliarder af år på at forfine nogle helt bestemte strukturer. De kan noget særligt, og så kan de udfordre os til f.eks. at udvikle helt nye måder at bygge molekyler på,” siger han og fortsætter:

”Desuden kan vi forsøge at kombinere naturens inspiration med vores egen kreativitet og dermed skabe helt nye stofklasser, som stadig bærer nogle af naturens elementer. Forhåbentlig kan sådanne ’hybrid-stoffer’ bidrage til at finde løsninger på de sygdomme, som vi stadig mangler effektive behandlinger til.”

ERC er det Europæiske topforskningsprogram. Udover en ERC-Consolidator-bevilling har Thomas Poulsen også modtaget en ERC Proof of Concept-bevilling til at undersøge innovationspotentialet af en klasse af naturstoffer med immundæmpende effekter. 

Supplerende oplysninger
Vi bestræber os på, at alle vores artikler lever op til Danske Universiteters principper for god forskningskommunikation. På den baggrund er artiklen suppleret med følgende oplysninger:
Finansiering	Forskningen er finansieret af European Research Council
Interessekonflikter	Ingen
Læs mere	Modular Total Synthesis of Lasalocid Acid A through Direct C(sp3)–C(sp3) Attached Ring Construction
Kontakt	Thomas Poulsen Professor Institut for Kemi, Aarhus Universitet Telefon: +45 61 14 18 44 E-mail: thpou@chem.au.dk