Inspiratie uit de natuur omzetten in biochemisch inzicht: het team rond hoogleraar scheikunde Tanja Gulder aan de Universiteit van Saarland ontwikkelt nieuwe benaderingen voor het onderzoek naar werkzame stoffen. Een huidig project is erop gericht om halogenen op een milieuvriendelijke en energiezuinige manier in organische verbindingen in te bouwen.
Joscha Meiers doet onderzoek met een Marie Skłodowska-Curie Postdoctoral Fellowship van de EU in de onderzoeksgroep van professor Tanja Gulder.
(Afbeelding: Claudia Ehrlich/UdS)
Aan de Universiteit van Saarland werkt een groep organische chemie aan het effectiever maken van geneesmiddelen of het ontwikkelen van nieuwe werkzame stoffen. Daartoe passen de onderzoekers onder leiding van professor Tanja Gulder de moleculaire structuur van geneesmiddelen aan en testen ze hoe dit de bioactiviteit van de stoffen beïnvloedt.
De wetenschappers zijn gespecialiseerd in het ‘afstemmen’ van deze allerkleinste bouwstenen van stoffen, en wel met nieuwe, duurzame methoden die milieuvriendelijk zijn en zuinig omgaan met hulpbronnen. Hiervoor halen Gulder en haar team inspiratie bij de meest ervaren en vindingrijke apotheker die er bestaat: de natuur. Naar haar voorbeeld en met haar trucs, die in miljarden jaren van volhardende ontwikkeling zijn gerijpt, werken ze aan het verbeteren van moleculen van werkzame stoffen.
Synthese van werkzame stoffen naar het voorbeeld van de natuur
„De natuur kan ons helpen om te bereiken wat we vandaag de dag nog niet kunnen. In ons onderzoek gaan we dieper in op de vraag hoe de natuur in haar groene apotheek geneeskrachtige stoffen produceert. Daarbij willen we ontdekken hoe deze natuurlijke stoffen precies werken en wat we daarvan kunnen leren”, legt Gulder uit, die onder andere betrokken is bij twee speciale onderzoeksgebieden en twee graduate colleges van de Duitse Onderzoeksgemeenschap (DFG). „We werken eraan om de methoden van de natuur te begrijpen en te achterhalen welke moleculen ze voor welk doel aanmaakt en hoe ze dat doet. Het doel is om haar chemie over te brengen naar het reageerbuisje, om zo werkzame stoffen te ontwikkelen of verder te verfijnen“, zegt de chemica. Samen met haar team voorziet ze op deze manier werkzame stoffen van binnenuit van nieuwe, op maat gemaakte eigenschappen.
Een dergelijke, reeds bekende methode bouwt halogenen zoals fluor, chloor, broom of jodium in organische verbindingen in. De natuur geeft het voorbeeld voor dergelijke halogeenverbindingen: bepaalde biokatalysatoren, ook wel halogenasen genoemd, zijn gebaseerd op natuurlijke stoffen die in hun moleculaire structuur ten minste één halogeenatoom bevatten. Producten die volgens dit voorbeeld zijn „gehalogeneerd“, zoals antibiotica of kankermedicijnen, vertonen vaak een sterkere biologische werking en gaan gemakkelijker chemische reacties aan met andere stoffen of hun omgeving.
De productie van gehalogeneerde geneesmiddelen
Joscha Meiers doet onderzoek op dit gebied. Deze gepromoveerde apotheker en chemisch bioloog wil dergelijke aangepaste moleculen met milieuvriendelijkere methoden produceren dan tot nu toe mogelijk was, om in de toekomst geneesmiddelen te kunnen verbeteren of nieuwe te kunnen ontwikkelen. „Veel synthesestappen bij de productie van geneesmiddelen zijn gebaseerd op organische halogeenverbindingen. Ze dienen bijvoorbeeld als reactieve bouwstenen om complexe werkzame stoffen op te bouwen”, legt Meiers uit. „Ongeveer een derde van de toegelaten geneesmiddelen bevat tegenwoordig ten minste één dergelijke ingebouwde halogeen in hun moleculaire verbindingen; bij bestrijdingsmiddelen ligt dit aantal zelfs aanzienlijk hoger“, voegt de apotheker toe.
„Tot nu toe is het echter moeilijk om de halogeenatomen zo efficiënt mogelijk in organische verbindingen in te bouwen. Slechts een klein deel van de gebruikte reagentia wordt uiteindelijk in het molecuul opgenomen; het grootste deel belandt bij het afval“, legt Meiers uit. „De huidige methoden voor dergelijke halogeenverbindingen zijn bovendien zeer energie-intensief. Er is hoge druk, grote hitte en moeilijk recyclebare oplosmiddelen nodig – de processen zijn dus over het algemeen niet erg milieuvriendelijk“, zegt de onderzoeker.
Synthese onder milde omstandigheden als doel
Het team van Gulder is gespecialiseerd in nieuwe methoden om halogeenatomen op een „zachte”, milieuvriendelijke en efficiënte manier in organische moleculen in te bouwen. Dit is de reden waarom Meiers naar de Universiteit van Saarland komt: de onderzoeker werkt nu in de onderzoeksgroep van Gulder aan het op een betere manier synthetiseren van dergelijke verbindingen. Hij ontwikkelt nieuwe biokatalytische methoden om deze verbindingen onder zeer energiezuinige omstandigheden bij kamertemperatuur in water te synthetiseren.
Voor ons is het vanzelfsprekend dat wij verantwoordelijk omgaan met uw persoonsgegevens. Voor zover wij persoonsgegevens van u verzamelen, verwerken wij deze met inachtneming van de geldende voorschriften inzake gegevensbescherming. Gedetailleerde informatie vindt u in onze Privacyverklaring.
Toestemming voor het gebruik van gegevens voor reclamedoeleinden
Ik ga ermee akkoord dat Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, Max-Planckstr. 7-9, 97082 Würzburg, met inbegrip van alle aan haar verbonden ondernemingen in de zin van §§ 15 e.v. AktG [Duitse Wet op de naamloze vennootschappen], (hierna: Vogel Communications Group) gebruik maakt van mijn e-mailadres voor het versturen van redactionele nieuwsbrieven. Overzichten van de betreffende gelieerde ondernemingen kunnen hier worden opgevraagd.
De inhoud van de nieuwsbrief heeft hierbij betrekking op producten en diensten van alle bovengenoemde ondernemingen, waaronder vaktijdschriften en vakboeken, evenementen en beurzen evenals evenementgerelateerde producten en diensten, gedrukte en digitale media-aanbiedingen, en diensten zoals andere (redactionele) nieuwsbrieven, winacties, leadcampagnes, online en offline marktonderzoek, vakspecifieke webportalen en e-learningcursussen. Indien ook mijn persoonlijke telefoonnummer werd verzameld, mag dit worden gebruikt om mij aanbiedingen te doen voor de bovengenoemde producten en diensten van de genoemde ondernemingen en voor marktonderzoek.
Mijn toestemming omvat daarnaast de verwerking van mijn e-mailadres en telefoonnummer voor de gegevensmatching voor marketingdoeleinden met geselecteerde advertentiepartners, zoals bijv. LinkedIn, Google en Meta. Ten behoeve hiervan mag Vogel Communications Group de genoemde gegevens gehasht overdragen aan advertentiepartners, die deze gegevens vervolgens gebruiken om te kunnen bepalen of ik eveneens lid ben van de betreffende platforms van de advertentiepartners. Vogel Communications Group gebruikt deze functie voor de volgende doeleinden: retargeting (upselling, cross-selling en klantenbinding), het genereren van zog. lookalike audiences voor het werven van nieuwe klanten en als uitsluitingsgrondslag voor lopende reclamecampagnes. Meer informatie kan ik ontlenen aan de paragraaf “Gegevensmatching voor marketingdoeleinden“ in de Privacyverklaring.
Indien ik op internet beveiligde content raadpleeg op portalen van Vogel Communications Group, met inbegrip van de aan haar verbonden ondernemingen in de zin van §§ 15 e.v. AktG, moet ik mij met verdere gegevens registreren om toegang te krijgen tot deze content. Als tegenprestatie voor deze kosteloze toegang tot redactionele content mogen mijn gegevens in de zin van deze toestemming worden gebruikt voor de hier genoemde doeleinden. Dit geldt niet voor de gegevensmatching voor marketingdoeleinden.
Recht op herroeping
Ik ben me ervan bewust dat ik deze toestemming te allen tijde met werking voor de toekomst kan intrekken. Mijn herroeping heeft geen invloed op de rechtmatigheid van de gegevensverwerkingen die vóór de herroeping hebben plaatsgevonden. Om mijn herroeping te verklaring, kan ik als één optie het op https://contact.vogel.de/nl op te vragen contactformulier gebruiken. Voor zover ik afzonderlijke nieuwsbrieven waarop ik geabonneerd ben, niet meer wil ontvangen, kan ik daarnaast ook op de afmeldlink klikken die onderaan de nieuwsbrief is opgenomen. Nadere informatie over mijn recht op herroeping en de uitoefening ervan evenals over de gevolgen van mijn herroeping vind ik in de Privacyverklaring, paragraaf Redactionele nieuwsbrieven.
Hij ontvangt hiervoor een Marie Skłodowska-Curie Postdoctoral Fellowship: de Europese Commissie heeft Meier deze beurs in 2026 toegekend in het kader van het EU-kaderprogramma voor onderzoek „Horizon Europa“. Deze prestigieuze onderzoeksbeurs ondersteunt gepromoveerde wetenschappers en bevordert uitmuntendheid in het onderzoek.