‘Ready-to-use’ bioorthogonale TCO klikreagentia

De klikreactie tussen trans-cyclooctenen (TCOs) en tetrazines (Tz) is interessant omdat die gebruikt kan
worden om therapeutische en diagnostische geneesmiddelen op een specifiek doelwit in proefdieren af te
leveren. Daarvoor is het van belang dat TCO-moleculen breed inzetbaar zijn en voor veel verschillende
toepassingen gebruikt kunnen worden. Dat kan gerealiseerd worden door de stof gebruiksklaar te maken en
te voorzien van verschillende reactieve groepen, zodat deze met diverse complementaire groepen gekoppeld
kan worden. In dit project werd een toegankelijke syntheseroute verkend waarbij de handvaten van het TCOmolecuul werden voorzien van verschillende functionaliteiten. Na de synthese werd de kinetiek van de
gemaakte moleculen gevalideerd door deze te laten reageren met een tetrazine. Ook bleek de ‘click-to-release’
reactie van deze verbindingen succesvol. De verkregen resultaten in het project zijn veelbelovend en vormen
een stabiele basis om verder door te bouwen naar een gebruiksklare TCO die gemakkelijk te gebruiken is door
elke wetenschapper.

Wetenschappers gebruiken bioorthogonale klikreacties tussen trans-cyclooctenen (TCOs) en tetrazines (Tz) om geheel nieuwe geneesmiddelen te ontwikkelen waarmee heel gericht cruciale biologische doelmoleculen kunnen worden geraakt, zodat ziektes op een veel selectievere manier kunnen worden behandeld. Recentelijk heeft de Radboud Universiteit een nieuw TCO-derivaat ontwikkeld en geoctrooieerd dat beschikt over twee orthogonale handvatten, goede stabiliteit, een snelle klik-kinetiek en een biocompatibele “click-to-release” functionaliteit. Bovendien kan deze TCO in een efficiënte synthese met hoge zuiverheid geproduceerd worden in tegenstelling tot vergelijkbare gepubliceerde stoffen. Binnen dit KIEM project zullen ‘ready-to-use’ TCO-producten ontwikkeld worden, gebaseerd op dit nieuwe TCO-derivaat. Dit is belangrijk om de drempel te verlagen voor onderzoekers om deze nieuwe technologie te benutten in hun toepassingen en versnelt daarmee de ontwikkeling van “slimme” geneesmiddelen of materialen.
De werkzaamheden in dit project zullen bestaan uit literatuuronderzoek, synthetisch ontwerp van TCO-derivaten, chemische synthese, onderzoek naar de eigenschappen van de stoffen en contact leggen met potentiele gebruikers. De beoogde projectresultaten zijn chemische methoden om geactiveerde TCOs te synthetiseren, 5–10 geactiveerde eindproducten, inzicht in de chemie van TCOs, inzicht in de kinetiek en stabiliteit van de nieuwe TCOs en nieuwe samenwerkingen.
In dit project wordt samengewerkt tussen de Radboud Universiteit en het biotechnologiebedrijf Synvenio. Binnen de synthetisch organische chemie afdeling van de Radboud Universiteit is de eerdergenoemde nieuwe TCO ontwikkeld. Synvenio is een jong biotechnologiebedrijf dat bioactieve stoffen beschikbaar maakt voor biochemisch- en biomedische onderzoekers. Het team bestaat uit chemici met veel affiniteit met biochemie, waaronder een van de uitvinders van de nieuwe TCO.