Celem badań prowadzonych w Instytucie Chemii Organicznej Polskiej Akademii Nauk jest opracowanie metody syntezy związków biologicznie ważnych, w tym substancji czynnych leków, w oparciu o cukry.
- Cukry to inaczej węglowodany, czyli połączenie tak jakby węgla i wody. Wzór ogólny to Cn(H2O)n. Są związkami występującymi w naturze, produkowanymi przez rośliny – przypomina prof. Sławomir Jarosz, kierownik projektu. – Generalnie cukry naturalne nie działają leczniczo, możemy natomiast zrobić takie ich modyfikacje, żeby uzyskać tę pożądaną właściwość.
A zatem cukry i ich struktura chemiczna są szkieletem, który służy do budowania substancji czynnej – podstawy przyszłego leku. Nasz ekspert zaznacza jednak, że ta substancja chemiczna wcale nie musi przypominać cukru. Wykorzystuje się tylko samą jego cząsteczkę, rozbudowując ją, skracając lub przenosząc.
Leki budowane w oparciu o taką cukrową bazę mają szerokie zastosowanie terapeutyczne. Działają przeciwnowotworowo, przeciwzapalnie, przeciwwirusowo. Mogą również zapobiegać chorobom wynikającym z wadliwego metabolizmu.
- Cukry są metabolizowane przez enzymy, które znajdują się w każdym organizmie żywym – wyjaśnia gość Jedynki. – Jeżeli te enzymy działają poprawnie, to organizm jest zdrowy i funkcjonuje dobrze. Ale zdarzają się enzymy, które mają pewne wady i dają produkty metabolizmu uszkadzające organizm. Co wtedy można zrobić? Na pewno nie można go usunąć; można go natomiast zablokować, zneutralizować. Jeżeli w miejsce cukru zwykłego, który jest rozpoznawany przez enzym, wstawimy modyfikację, to wtedy te związki bardzo podobne do cukru zwykłego są przez enzym rozpoznawane; enzym się do nich „przyczepia” i nie może się już metabolizować ani uwolnić.
Inny kierunek badań prowadzonych w Instytucie wiążę się z wielocukrami, czyli substancjami złożonymi z kilku cząsteczek cukru:
- Bardzo ważną grupą cukrów naturalnych jest cyklodekstryna, czyli cykliczny sześcio-, siedmio- lub ośmiowęglowy oligosacharyd, w którego wnętrzu można zatrzymać różne substancje zapachowe, smakowe. Na przykład substancje znajdujące się w czosnku, które mają silne własności lecznicze, można zaokludować, czyli umieścić w cząsteczce cyklodekstryny. Ten związek jest absolutnie bez zapachu i uwalnia się dopiero w organizmie.
Jak podkreśla prof. Jarosz, w cukrach tkwi niesamowity potencjał, ponieważ po pierwsze są bardzo tanie, po drugie charakteryzują się dużym zróżnicowaniem i po trzecie – są dostępne prawie w nieograniczonych ilościach.
Prace nad tym projektem w Instytucie Chemii Organicznej, finansowane dzięki środkom na naukę, będą prowadzone do 2014 roku.
Przygotowała Katarzyna Kobylecka.
