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Neuer Ansatz zu Herstellung synthetischer Heparinmimetika mit verbesserten Wirkprofilen

Bereits seit 1935 wird Heparin zur Hemmung der Blutgerinnung eingesetzt, um tiefe Venenthrombosen, die während einer Operation, einer Bluttransfusion oder einer Dialyse auftreten können, klinisch zu behandeln und vorzubeugen. Da das eingesetzte Heparin aus tierischem Gewebe gewonnen werde, sei sein Einsatz jedoch nicht unproblematisch, wie die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) betonte. Kontaminationen könnten zu Gesundheitsrisiken führen, zum anderen seien die Chargen nicht homogen, sodass sich die Wirkung einer Dosis nur bedingt kalkulieren lasse. Zudem könne eine Langzeitbehandlung mit Heparin bei etwa drei Prozent der Patienten eine gefährliche Autoimmunkrankheit auslösen. Niedermolekulare Wirkstoffe, die als Ersatz für die klassischen Heparine entwickelt worden seien und nur noch aus fünf Zuckereinheiten bestünden, ließen sich nur sehr teuer und aufwändig herstellen.

Wie die GDCh berichtete, hat ein Team von Chemikern am US-amerikanischen California Institute of Technology in Pasadena jetzt einen interessanten neuen Weg eingeschlagen: synthetische Glykopolymere, lange Molekülketten mit Zuckermolekülen als Seitengruppen. Die Forscher wählten den Angaben zufolge zwei für Heparin typische Zucker als Seitengruppen, einer wurde mit einer zusätzlichen Sulfatgruppe ausgestattet. Die Synthese derartiger Glykopolymere sei wesentlich einfacher als die Synthese natürlicher Polysaccharide, aber immer noch eine komplexe Aufgabe. Diese werde noch erschwert durch die Notwendigkeit, gezielt Sulfatgruppen anknüpfen zu müssen. Dem Team sei es mit einer „ringöffnenden Metathese-Polymerisation (ROMP)“ gelungen, verschieden lange Polymerketten aus maximal 45 Einheiten herzustellen.

Die längeren der Kettenmoleküle zeigten eine stärkere Aktivität als die klinisch verwendeten Blutgerinnungshemmer. Dabei sei die zusätzliche Sulfatgruppe „ganz entscheidend für die Wirkung“.  Die GDCh erklärte: „Interessanterweise lässt sich über systematische Änderungen der Kettenlänge und des Sulfatmusters die gerinnungshemmende Wirkung fein modulieren. Auf diese Weise werden Wirkstoffe zugänglich, die andere Wirkungsspektren haben als die bisherigen klinisch eingesetzten Pharmaka.“ Das 45 Bausteine lange Glykopolymer etwa ziele in unterschiedlichem Maße auf die beiden Hauptzweige der Blutgerinnungskaskade ab als niedermolekulare Heparinmimetika oder Heparin-ähnliche Polysaccharid-Wirkstoffe. Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift „Angewandte Chemie“, dem Organ der GDCh, veröffentlicht.

Zu einem Abstract des Artikels in „Angewandte Chemie“ gelangen Sie hier: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201306968

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