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15.07.12 Leitstruktur gegen den Erreger der Schlafkrankheit

Neuer Wirkstoff gegen tropische Parasiten

Wissenschaftler haben einen viel versprechenden neuen Wirkstoff gegen die Afrikanische Schlafkrankheit entwickelt, den es nun weiter zu optimieren gilt

Abb. 1: Chemische Struktur des antitrypanosomal wirksamen Chinolonamids, das die Erreger der Afrikanischen Schlafkrankheit abtötet.

Die Afrikanische Schlafkrankheit wird von dem tropischen Parasiten Trypanosoma brucei ausgelöst. Dieser einzellige, wurmartige Organismus ist in Afrika südlich der Sahara verbreitet. Auf den Menschen kann er durch den Stich einer Tse-Tse-Fliege übertragen werden. Die Infizierten bekommen zuerst Kopf- und Gliederschmerzen, dann stellen sich Verwirrung, Krämpfe und andere Symptome ein. Am Ende fallen sie in eine Art Wachkoma und sterben. Jedes Jahr kommt es zu 30.000 Neuinfektionen.

Impfstoffe gegen den Erreger gibt es bislang nicht, und die verfügbaren Medikamente haben teils extreme Nebenwirkungen. Bessere Mittel gegen die Krankheit sind also dringend nötig. Daran arbeiten Pharmazeuten, Mediziner und Biologen der Universität Würzburg. Und das mit Erfolg: Im „Journal of Medicinal Chemistry“ stellen die Wissenschaftler einen potenten neuen Wirkstoff gegen Trypanosoma vor.

Abb. 2: Das Bild zeigt die Parasiten vor (links) und nach der Behandlung mit dem Wirkstoff. Dieser bringt das Zellinnere deutlich in Unordnung (Mitochondrium grün, Zellkern dunkelblau, Kinetoplast hellblau).
Quelle: Georg Hiltensperger, Nicola Jones; Universität Würzburg

Chinolonamid stört Zellteilung der Parasiten

Der neue Wirkstoff ist ein Molekül aus der Klasse der Chinolonamide. Würzburger Pharmazeuten haben ihn entwickelt; in Zellkulturen tötet er die Erreger der Schlafkrankheit zuverlässig ab – und das schon in geringen Konzentrationen.

Wie das Chinolonamid den Parasiten zusetzt? Analysen am Biozentrum haben gezeigt, dass der Wirkstoff mit dem so genannten Kinetoplasten in Wechselwirkung tritt. Dabei handelt es sich um eine Struktur, die es nur in Trypanosomen gibt. „Ohne den Kinetoplasten kommen die Zellteilung und damit die Vermehrung der Krankheitserreger ins Stocken“, sagt Nicola Jones vom Biozentrum.

Ziel: Den Wirkstoff wasserlöslich machen

Als nächstes muss am Tiermodell geklärt werden, ob der neue Wirkstoff auch in einem infizierten Organismus greift. Doch vorher gibt es noch ein Problem aus dem Weg zu räumen: Das Chinolonamid ist nur schlecht in Wasser löslich. „Darum lässt es sich kaum als Arznei aufbereiten; zudem wird es nicht gut genug ins Blut aufgenommen“, erklärt Georg Hiltensperger aus der Pharmazeutischen Chemie.

Die Bioverfügbarkeit des Wirkstoffs muss also noch verbessert werden. Um das zu erreichen, verfolgen die Forscher zwei Strategien. Zum einen testen sie, ob Veränderungen an der chemischen Struktur das Chinolonamid wasserlöslicher machen, ohne dass es an Wirksamkeit verliert. Zum anderen versuchen sie, den Wirkstoff pharmazeutisch-technisch so gut zu verpacken, dass er nach einer oralen Verabreichung in ausreichender Menge ins Blut übergeht..

Quelle:

Synthesis and Structure-Activity Relationships of New Quinolone-Type Molecules against Trypanosoma brucei
G. Hiltensperger, et. al., J. Med. Chem. 2012. DOI: 10.1021/jm101439s

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Leitstruktur gegen den Erreger der Schlafkrankheit
(URL: http://www.organische-chemie.ch/chemie/2012/jul/schlafkrankheit.shtm)

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