Chemie Nobel-Preis 2022 für die Click-Chemie

Carolyn Bertozzi (Stanford University)
Morten Meldal (University of Copenhagen)
Barry Sharpless (Scripps Research Institute)

In diesem Jahr wurde der Nobelpreis für Chemie an Carolyn Bertozzi von der Universität Stanford, Morten Meldal von der Universität Kopenhagen und Barry Sharpless vom Scripps Research Institute für ihre Arbeiten zur Click-Chemie und zu bioorthogonalen Reaktionen verliehen.

SiChem ist stolz darauf, eine große Anzahl von Reagenzien für die Click-Chemie anbieten zu können, darunter mehrere patentierte unnatürliche Aminosäuren mit gespannten Doppel- oder Dreifachbindungen für den Einbau in Proteine.

Auch die Durchführung von Click -Reaktionen direkt in Zellen ist damit möglich. In diesem Zusammenhang erwähnte das Nobel-Komitee den großen Nutzen der Click-Chemie für die Herstellung von Antikörper-Wirkstoff-Konjugaten (ADCs): SiChem bietet viele der Click-Tools an, die man braucht, um diese aufregende Technik für den Patienten nutzbar zu machen. Für ausgewählte Kooperationspartner synthetisiert SiChem auch Click-Reagenzien im kg-Maßstab.

Hintergrund: Bei der Click-Chemie handelt es sich um spontane, irreversible Reaktionen zweier Moleküle zur Bildung einer neuen chemischen Einheit. Das Besondere daran ist, dass diese Reaktionen in einer Vielzahl von Umgebungen, einschließlich Wasser, ablaufen können. Diese einfache Form der Chemie ist daher für viele Anwendungen in der Materialwissenschaft, der Wirkstoffsynthese und sogar in intakten Organismen von großem Nutzen. Carolyn Bertozzi führte diese Reaktionen unabhängig von Co-Reagenzien durch. Sie demonstrierte damit, dass die Click-Reaktion auch  in intakten Zellen und Organismen ohne nachweisbare Nebenwirkungen auf die Biologie funktioniert und nannte sie „bioorthogonal“.

SiChem gratuliert den Nobelpreisträgern zu ihren bedeutenden Arbeiten.

SiChem beliefert alle 3 Institute mit nützlichen Tools für die Click-Chemie. Unser aktuelles Portfolio finden Sie hier.

In Würzburg kommen erfahrene Wissenschaftler und junge Forscher aus der ganzen Welt zusammen, um den neusten Stand der Entwicklung bezüglich des Einsatzes genetischer Veränderungen (z.B. die Erweiterung des genetischen Codes) für künftige biomedizinische Behandlungen zu diskutieren.

The Translational Bioimagaing Symposoium 2022

Hierbei spielt die bioorthogonale Click-Chemie eine besondere Rolle – SiChem bietet eine große Auswahl an nützlichen Tools für diese Art von chemischen Reaktionen an.

Click-Chemistry Tools

Milan Vrabel et al. meinen, dass die Durchführung abiotischer chemischer Reaktionen in bestimmten Organellen auf subzellulärer Ebene neue Wege eröffnet: Durch gezielte Manipulation biologischer Prozesse kann man sie genauer untersuchen und diese Strategie auch für die Entwicklung von drug-delivery Systemen nutzen. (TCO-NHS / SC-8070 / SC-8072 / SC-8073)

Rastislav Dzijak et al.: JACS Au 2021, 1, 23−30 : Structurally Redesigned Bioorthogonal Reagents for Mitochondria-Specific Prodrug Activation

https://dx.doi.org/10.1021/jacsau.0c00053

Gerti Beliu et al. von der Universität Würzburg nutzen SiChems unnatürliche Aminosäure Trans-Cyclooct-2-en-L-Lysine (TCO*A; SC-8008 gelabelled mit Tetrazin-Farbstoffen) für dSTORM Experimente. Es wurde eine komplette Markierungs- und Bildgebungspipeline entwickelt, mit deren Hilfe Transmembranproteine in lebenden Neuronen sichtbar gemacht werden können.

 

Diogo Bessa-Neto et al. : NATURE COMMUNICATIONS (2021) 12: 6715: Bioorthogonal labeling of transmembrane proteins with non-canonical amino acids unveils masked epitopes in live neurons

https://doi.org/10.1038/s41467-021-27025-w

Neutrophile werden oft für die Abtötung von Bakterien bei chronischen Krankheiten wie Mukoviszidose (CF) verantwortlich gemacht. Hier gibt es allerdings ein bisher unerklärliches Phänomen: Obwohl Neutrophile massiv vorhanden sind, kommt es gleichzeitig zu langwierigen bakteriellen Infektionen. Magaroli et al. von der Emory University versuchen, diesem Phänomen auf den Grund zu gehen und messen dabei auch die Aktivität der freien extrazellulären Neutrophilen Elastase (NE) mittel SiChems FRET-basierter NEmo-1 Proben (SC-0200 / SC-0201)

Margaroli et al., 2021, Cell Reports Medicine 2, 100239: Transcriptional firing represses bactericidal activityin cystic fibrosis airway neutrophils

https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2021.100239

Fluoreszente Sonden, die mit komplementären bioorthogonalen Reagenzien reagieren und anschließend leuchten, sind hervorragende Werkzeuge für Bioimaging-Anwendungen.

Vrabel et al. haben eine Reihe unterschiedlichster Coumarin-Tetrazin-Sonden synthetisiert, die mit SiChems TCOs and BCNs in Sekundenschnelle reagieren und so als Markierung in lebenden Zellen fungieren können. (SC-8106 / SC-8406)

 

Juraj Galeta, et al.: A Systematic Study of Coumarin–Tetrazine Light-Up Probes for Bioorthogonal Fluorescence Imaging

Chem. Eur. J. 2020, 26, 9945 – 9953

https://doi.org/10.1002/chem.202001290

Bremen ist eher bekannt als Handelsstandort – weniger als High-Tech Standort für international tätige Biotech-Unternehmen. Es gibt aber eine ganze Reihe von innovativen, forschenden Unternehmen, die ihre Produkte und Dienstleistungen weltweit anbieten. Einige stellt die Wirtschaftsförderung Bremen jetzt vor – SiChem gehört dazu ! Stories über die Bremer Wirtschaft

Smart Simulated Moving Bed Chromatographie (sSMB) – SiChem erhält BMWi-Förderung (ZIM) zusammen mit der TU Clausthal

In der personalisierten Medizin geht es darum, Patienten möglichst individuell zu behandeln. Dabei sollen die verabreichten Medikamente ideal wirken. Oft werden dem Patienten passgenaue Behandlungsstrategien mit mehreren in Kombination wirkenden Medikamenten verabreicht. Das heißt aber auch, dass es immer weniger Blockbuster geben wird, die in großen Chargen produziert und angewendet werden. Die Anzahl der Medikamente, die dann in kleineren Chargengrößen in gewohnter Qualität, also hochrein, produziert werden müssen, wird langfristig steigen.

Die Herstellung solch hochreiner Produkte ist komplex und wird oft per Batch-Chromatographie als selektive und effiziente Technik bewerkstelligt. Dabei sind Prozessauslegung und Up-Scaling relativ einfach. Der guten Trennleistung stehen allerdings ein hohe Produktverluste, relativ geringe Produktivität und vor allem ein hoher Lösungsmittelverbrauch entgegen.

Das kann man mit kontinuierlichen Chromatographie-Prozessen ändern: Produktivitätssteigerungen von Faktor 3 bis 30 und Lösungsmittelreduktion um Faktor 10 sind durchaus möglich.

Derzeit existiert eine Vielzahl von Varianten: angefangen von der Simulated Moving Bed Chromatographie (SMB) über diverse sequenzielle Mehrsäulen-Verschaltungen bis zu spezielleren Verfahren wie der Multicolumn Countercurrent Solvent Gradient Purification (MCSGP)

Jeder Prozess bietet dabei seine eigenen Vorteile und Anwendungsgebiete, aber auch Einschränkungen. Gemeinsam ist den kontinuierlichen Verfahren, dass sie eine sehr hohe Produktqualität bei hohen Durchsätzen liefern. Der apparative Aufwand mit bis zu 8 Chromatographiesäulen und 5 Gradientenpumpen ist aber sehr hoch. Die Anlagen sind daher teuer und werden in kleinen forschenden Pharmafirmen nur selten genutzt.

In diesem Projekt soll nun eine vereinfachte smarte SMB entwickelt werden, die mit nur einer Säule und verschiedenen Adsorbentien auskommt.

 

 

Sehr geehrte Kunden und Partner,

wir alle sind Teil einer komplexen Lieferkette in einer globalisierten Welt, mit all ihren Vor- und Nachteilen.

Wir erleben derzeit die schnelle globale Verbreitung von COVID-19 und möchten als Lieferant Verantwortung übernehmen: am wichtigsten ist, dass SiChem alle notwendigen Präventivmaßnahmen ergriffen hat, z.B. Homeoffice, wo dies möglich ist. Damit wollen wir sicherstellen, dass unsere Mitarbeiter und ihre Familien gesund bleiben. Unsere Mitarbeiter werden unsere Kunden weiterhin mit vollem Engagement unterstützen, entweder am Produktionsstandort oder aus dem Homeoffice.

Wir sind überzeugt, dass wir diese Situation gemeinsam meistern werden !

Bleiben Sie gesund,

das SiChem-Team

Vom 12.-15. Dezember findet an der Oregeon Health and Science University (OHSU) in Portland, USA die „Chemical Biology and Physiology Conference 2019“ statt.
Diese alle zwei Jahre stattfindende internationale Konferenz konzentriert sich auf die wachsende Schnittmenge von chemischer Biologie und Physiologie. Dieses spannende Feld bietet innovative Möglichkeiten für die Entwicklung von Wirkstofftargets und Therapiekonzepten. Führende Wissenschaftler aus der ganzen Welt treffen sich hier, um die Zusammenarbeit zu fördern, die Spitzenforschung zu stimulieren und sich fachlich inspirieren zu lassen. Diesjährige Schwerpunkte sind die chemische Physiologie, Bildgebungsverfahren, glykochemische Biologie, Nukleotidchemie und optische Werkzeuge.