Nová cesta k cytotoxickým látkám

Že jste nikdy neslyšeli o organické syntéze? Jsou to však právě vědci věnující se tomuto oboru, kteří často stojí za úplně prvotními nápady, jak tyto molekuly syntetizovat a jsou tak nepostradatelnou součástí celého procesu. Oblíbeným přístupem je pak efektivní a ekonomická syntéza analogů přírodních biologicky aktivních látek. A právě s jednou takovou novou syntézou nyní přišel tým Dr. Elišky Matoušové z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.

Naftalenové a naftochinonové struktury se v přírodě často vyskytují v látkách, které se vyznačují svými cytotoxickými (jsou schopny zabíjet buňky), antibakteriálními a dalšími biologickými aktivitami. Záznamy o syntéze analogických sloučenin v chemické praxi jsou poměrně řídké a skupina Dr. Matoušové se tak rozhodla vyvinout novou syntézu těchto sloučenin s cílem získat nové molekuly pro výzkum jejich biologické aktivity.

Syntéza vychází z jednoduchých látek, z nichž jedna byla získána z biomasy, která poskytuje ekologičtější alternativu k běžným chemikáliím. Celá syntéza je tříkroková. V jednom z kroků lze skvěle demonstrovat úskalí i krásu práce organického syntetika. Nejběžnější způsob provedení v případě této syntézy zkrátka nefungoval. Co tedy dále? Vědci se museli vydat do literatury, která je ovšem o tomto procesu poměrně skoupá. První alternativní způsob navíc poskytoval pouze velmi nízký 9% výtěžek a další neposkytoval žádaný produkt vůbec.

Až podrobnější prověření reakčních podmínek přineslo efektivní způsob syntézy a po minimálně dvou desítkách různých pokusů se tak podařilo syntézu optimalizovat.

Výsledné produkty byly testovány na jejich cytotoxicitu. Pro tento účel bylo použito pět linií lidských buněk včetně čtyřech rakovinných. Tři ze čtyř produktů vykázaly aktivitu proti leukemickým buňkám a buňkám rakoviny děložního čípku v již poměrně malých dávkách. Úskalím zůstává stejná cytotoxicita těchto látek proti běžným lidským fibroblastům (základním buňkám vazivové tkáně vyskytujícím se v celém těle). Získaná data však mohou dobře sloužit jako podklady pro další studium těchto sloučenin, které jsou nepochybně zajímavé pro organickou syntézu, ale i farmaceutické využití.

A jak by svůj obor pro veřejnost popsala sama Dr. Eliška Matoušová?

„Organická syntéza je objevitelský obor, protože k přípravě nových (ale i těch již známých) molekul vede spousta možných cest, a tak je stále možné nalézat nové přístupy. Osobně se mi na syntetické organické chemii nejvíc líbí to, že vytváříme úplně nové sloučeniny, tedy syntetizujeme látky, které před námi ještě nikdo nepřipravil. Cílem syntetického chemika je buď právě příprava nových sloučenin nebo nalezení efektivnějšího způsobu přípravy sloučenin známých (již dříve popsaných). V naší výzkumné skupině jsou to například přírodní látky, které jsou "vyráběny" v přírodě (rostlinami, živočichy nebo třeba kvasinkami), ale zatím nebyly připravené v laboratoři. Také se snažíme syntetizovat molekuly podobné přírodním látkám se zajímavou biologickou aktivitou, u kterých by malou změnou jejich struktury mohlo dojít k vylepšení dané aktivity (a případně by pak mohly být využity jako léčiva). Práce chemika tedy rozhodně nevypadá jako jedna velká série výbuchů, jak by se možná z mediálního obrazu chemie mohlo zdát, ale i tak stojí za to!“