W poniedziałek 29 listopada br. w Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu odbyła się publiczna dyskusja nad rozprawą doktorską, pracownika Instytutu KOMAG pani mgr. inż. Moniki Gawlik­Jędrysiak.

Temat pracy doktorskiej brzmiał następująco: „Synteza chemiczna i badania właściwości biologicznych analogów fosfocukrów występujących w endotoksynach bakteryjnych”.

Promotorem pracy był prof. dr hab. Andrzej Gamian z Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN, recenzentami byli: prof. zw. dr hab. n. med. Teresa Banaś z Akademii Medycznej we Wrocławiu oraz prof. dr hab. Hubert Krotkiewski z Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN.



Wzrastająca liczba przypadków ciężkiej sepsy, rozpoznawanej u pacjentów hospitalizowanych na oddziałach intensywnej terapii, wymusza poszukiwanie nowych, skuteczniejszych metod walki z uogólnionymi zakażeniami bakteryjnymi, wirusowymi czy grzybiczymi. Obiecujące wydają się być terapie zmierzające w kierunku neutralizacji endotoksyn, poprzez wykorzystanie szeroko reagujących przeciwciał. Takie podejście do terapii wymaga poszukiwania wspólnych dla wielu grup patogenów elementów strukturalnych cząsteczki LPS. Znalezienie wspólnego epitopu byłoby szansą na otrzymanie przeciwciał o szerokim spektrum działania. Jednym z elementów, mogących odgrywać pewną rolę w tworzeniu wspólnego epitopu są podstawniki niecukrowe (np. fosforan, aminokwasy, a także fosfoetanolamina, pirofosforan, grupa O-acetylowa, etanolamina, glicerol czy rybitol). Znaczenie tych niecukrowych podstawników nie zostało jak dotąd jednoznacznie wyjaśnione ze względu na ich dużą labilność, szczególnie w warunkach alkalicznej O­deacetylacji, która prowadzi do ich utraty, głównie na etapie otrzymywania oligosacharydów. W pracy podjęto próbę rozwiązania problemu przez otrzymanie na drodze syntezy chemicznej struktur analogicznych do tych występujących w lipopolisacharydach bakteryjnych. Za model wyjściowy syntezowanych związków przyjęto fragment oligosacharydu rdzeniowego szczepu E. coli K12 C600 (PCM 2531), zwierający podstawniki nieckurowe zarówno w formie reszty fosforanowej jak i glicynowej.
Główne cele pracy to:
  • Opracowanie drogi syntezy cukrów podstawionych resztami: fosforanową i glicynową,
  • Synteza związków modelowych będących pochodnymi mono- i disacharydów zawierających podstawniki: fosforanowy i glicynowy,
  • Otrzymanie surowicy skierowanej wobec syntetycznego fragmentu cukrowego zawierającego podstawniki niecukrowe,
  • Określenie wybranych właściwości biologicznych zsyntezowanych związków.
W pracy zaprojektowano ścieżkę syntezy pochodnych cukrowych mono i disacharydów zawierających w pozycji C-6 pierścienia cukrowego podstawnik fosforanowy, natomiast w pozycji C-3 resztę glicynową. Opracowano nową metodę usuwania fenylowych grup zabezpieczających resztę fosforanową opartą na reakcji hydrogenolizy, umożliwiającą otrzymywanie pochodnych cukrowych zawierających częściowo zabezpieczoną resztę fosforanową. Opracowana metoda pozwala zachować w strukturze cząsteczki nienaruszoną resztę glicynową. Zsyntezowano dwie grupy związków modelowych. Pierwsza grupa to pochodne metyloglukozydu i metylogalaktozydu zwierające podstawniki niecukrowe tj. fenylofosforan lub fosforan w pozycji C-6 pierścienia cukrowego oraz zawierające lub nie glicynę w pozycji C-3. Druga grupa związków to pochodne disacharydu -melibiozy – zawierające w pozycji C-6 pierścienia galaktozy podstawniki difenylofosforanowe lub fenylofosforanowe oraz w pozycji C-1 pierścienia glukozy podstawnik p-nitrofenylowy umożliwiający koniugację pochodnych z białkiem. Pierwsza grupa związków modelowych została przebadana w testach hamowania ELISA, pod kątem inhibicji oddziaływań przeciwciało – antygen. Drugą grupę związków modelowych, czyli pochodne melibiozy poddano koniugacji z białkiem nośnikowym BSA, a następnie otrzymano surowicę skierowaną wobec części cukrowej koniugatu – syntetycznego cukru 4-aminofenylo(α-melibioz-1-ylo)-6­O­fenylofosforanu. Jej reaktywność z lipopolisacharydami o różnych typach budowy rdzenia sprawdzano w teście immunoblotingu, oraz ELISA. W pracy podjęto próbę wyjaśnienia biologicznej funkcji glicyny oraz fosforu w tworzeniu wspólnego epitopu LPS. Są to badania wstępne i pierwsze prowadzone na koniugacie zawierającym syntetyczny fragment cukru z podstawnikami niecukrowymi. W pracy osiągnięto założone cele, a uzyskane wyniki doświadczeń biologicznych wskazują kierunek prowadzenia dalszych badań.