Makromolekülen natürlicher Wirkstoffe auf der Spur

17. November 2014, 11:42
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ETH-Wissenschafter entwickelten Methode zur Wirkungsprognose

Zürich - Neue Wirkstoffe gegen antibiotikaresistente Keime sind dringend nötig. Eine Quelle könnten aus der Natur stammende Wirkstoffe sein, von denen Hunderttausende bekannt sind. Nun haben Zürcher Forscher eine Methode entwickelt, die deren Wirkungsweise in kürzester Zeit am Computer vorhersagen zu können.

Wirkstoffe entfalten ihre Wirkung an einem bestimmten Zielmolekül, so wie ein Schlüssel zu einem bestimmten Schloss passt. Die neue Software, die das Team um Gisbert Schneider nun im Fachjournal "Nature Chemistry" vorstellt, könne eine große Zahl möglicher "Schlösser" für 210.000 bekannte natürliche Wirkstoffe vorhersagen, hieß es in einer Aussendung der ETH Zürich.

"Natürliche Wirkstoffe sind meist sehr große Moleküle", erklärte Gisbert Schneider. Sie seien chemisch oft nur in langwierigen Prozessen zu synthetisieren, auch ihre Wirkungsweise sei häufig nicht bekannt.

Bruchteil-Interaktion

Die Software zerlegt deshalb die Moleküle in kleine Bruchteile und sucht in chemischen Datenbanken nach möglichen Interaktionspartnern. "Indem wir die großen Moleküle am Computer in Einzelbausteine zerlegen, finden wir heraus, welche Bestandteile essenziell für die Wirkung sein könnten", so Schneider.

So ließen sich simplere Moleküle entwerfen, die Chemiker leicht herstellen könnten, anstatt sie mühsam aus der natürlichen Quelle zu isolieren. Tests an einem aus Myxobakterien stammenden Wirkstoff, der das Wachstum von Tumorzellen bremst, bestätigten dies. Die Wirkung von Archazolid A glich der eines kleineren Moleküls, der Arachidonsäure.

Die Analyse sei noch nicht perfekt - es hätten sich nicht alle vorgeschlagenen Wechselwirkungen von "Schlüsseln" und "Schlössern" in biochemischen Versuchen bestätigen lassen. Schon jetzt reduziere sich aber mit Hilfe der Software die Zahl der möglichen Kandidaten. Die Forscher arbeiten nun an der Verfeinerung des Modells. (APA/red, derStandard.at, 17.11.2014)

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