Malaria jest na dzień dzisiejszy jedną z trzech najgroźniejszych

Nr wniosku: 250000, nr raportu: 19113. Kierownik (z rap.): mgr Patrycja Michalina Gołębiowska
Malaria jest na dzień dzisiejszy jedną z trzech najgroźniejszych, poza AIDS i gruźlicą, chorób zakaźnych na
świecie. Oceniono, że aktualnie 40-45% ludzi na kuli ziemskiej żyje na obszarach zagrożonych malarią aż
w ponad 100 krajach. Zdecydowana większość tych przypadków (ponad 85%) przypada na tereny Afryki.
Liczbę nowych zachorowań oszacowano na 300-500 milionów, a zgonów na 1.5-2.7 milionów rocznie.
Szczególnie narażone na zachorowanie są dzieci do 5-6 roku życia, kobiety w ciąży oraz osoby
nieposiadające swoistych przeciwciał, czyli turyści m.in. z Europy. Wciąż niepokojąca jest bardzo wysoka
śmiertelność z powodu ciężkiej lub w ogóle nierozpoznanej malarii. Tylko w 2002 roku z powodu tej
choroby zmarł co 7 pacjent.
Leki antymalaryczne znajdujące się obecnie na rynku farmaceutycznym są wciąż zbyt drogie, wszystkie
wykazują działania niepożądane, mają jakieś przeciwwskazania oraz ograniczone działanie tylko do jednego
lub maksymalnie dwóch (z czterech możliwych) gatunków Plasmodium wywołujących tę chorobę. Zatem
znalezienie uniwersalnego leku na malarię wciąż pozostaje wyzwaniem.
Biorąc pod uwagę całe spektrum działań biologicznych, od terapii choroby wieńcowej po przeciwrakową,
uwaga naukowców zwrócona jest w stronę saponin. Związki te są glikozydami steroidowymi lub
triterpenoidowymi izolowanymi z roślin, mikroorganizmów i organizmów morskich. Saponiny z gąbek
morskich zostały odkryte stosunkowo niedawno i szybko zostały docenione jako duża i zróżnicowana klasa
bioaktywnych związków naturalnych. W roku 2010 grupa naukowców z czterech różnych ośrodków
naukowych wyekstrahowała z karaibskiej gąbki Pandaros acanthifolium nową rodzinę saponin, którym
nadano nazwę pochodzącą od nazwy gąbki – Pandarozydy. Określono struktury oraz zbadano ich
właściwości biologiczne. Okazało się, że w badaniach in vitro przeciwko zarodźcom nie tylko malarii, ale
także innych chorób tropikalnych, najlepsze działanie wykazują Pandarozydy, które nie były głównymi
produktami, numerowane od E do J, gdzie najbardziej uniwersalnym okazał się związek G.
Pandarozydy E-J zostały odkryte w ekstrakcie z karaibskiej gąbki tylko dlatego, że główne jego składniki
okazały się nieaktywne (związki A-D). Ekstrakt poddano kolejnej serii rozdziałów i analizy, i odnaleziono
struktury, które mają szansę stać się poszukiwanym od lat uniwersalnym lekiem na choroby tropikalne, w
tym malarię. Jednak nawet, gdyby wyzbierać z dna Morza Karaibskiego całe pokłady gąbki Pandaros
acanthifolium, okazało by się, że jest w niej za mało tych aktywnych Pandarozydów, żeby sprawdzić
wszystkie ich możliwości czy modyfikować ich struktury w celu uzyskania jeszcze lepszych właściwości
biologicznych. W tym miejscu pojawia się wyzwanie dla współczesnej nauki, żeby spróbować powtórzyć
w laboratorium to, czego natura dokonała w czerwonej gąbce na dnie morza.
Celem projektu było zatem otrzymanie Pandarozydów E-J na drodze syntezy totalnej, czyli korzystając
z prostych, tanich i łatwo dostępnych związków pochodzenia naturalnego (D-glukoza, D-ksyloza,
L-ramnoza, stigmasterol). Założenia były typowe jak dla każdej syntezy totalnej: jedynie proste
i nieczasochłonne przekształcenia, wykorzystanie tanich odczynników oraz ograniczenie liczby etapów całej
syntezy do minimum. W realizacji projektu zastosowanie autorskiej, nowatorskiej i niezwykle wydajnej
metody następczego epoksydowania-glikozydowania na etapie łączenia części cukrowej ze sterolową,
pozwoliło skrócić całą syntezę o 2-4 etapy i podnieść jej wydajność o 5-10% (w porównaniu do doniesień
literaturowych). Otrzymanie Pandarozydu G było ostatecznie możliwe na drodze 27 etapowej syntezy, co
w przypadku tak niezwykle skomplikowanej struktury jest dużym sukcesem współczesnej chemii
organicznej.