Wie Metalle mit dem Erbgut interagieren

21. März 2017, 13:43
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Wiener Forscher konnten die Wechselwirkung eines metallhaltigen Medikaments mit Biomolekülen innerhalb des Organismus genau nachverfolgen

Wien – Metallverbindungen werden als Chemotherapeutika zur Bekämpfung bestimmter Krebsarten eingesetzt – am häufigsten Platinverbindungen. Jährlich werden jedes Jahr tausende von chemischen Verbindungen entwickelt und auf ihre potenzielle Wirksamkeit gegen Tumore untersucht. Werden Forscher fündig, dauert es meistens noch viele Jahre, bis ein neuer Wirkstoff als tatsächliches Medikament zugelassen wird.

Der Prozess der Zulassung dauert auch deswegen so lange, weil es in der Regel sehr schwierig ist, den Weg eines Wirkstoffs innerhalb der menschlichen Zellen zu verfolgen. Deshalb lassen sich mögliche Nebenwirkungen nur schwer vorhersagen und müssen durch aufwändige Experimente erforscht werden, betonen Forscher der Fakultät für Chemie an der Uni Wien.

Wirkmechanismus klären

Das Wiener Wissenschafterteam hat nun in Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Uppsala in Schweden eine Möglichkeit gefunden, wie sich die Wechselwirkung von metallhaltigen Medikamenten mit Biomolekülen innerhalb eines Organismus mit hoher Genauigkeit verfolgen lässt. "In einem ersten Schritt konnten wir über speziell erzeugte Röntgenstrahlen jenen Ort bestimmt, an dem das Medikament innerhalb der Zelle andockt", erklärt Studienleiterin Leticia González.

Danach untersuchten die Forscher mittels Computersimulationen den Grund für die Bevorzugung dieses bestimmten Ortes. Dieses Protokoll konnte nun erstmals bei einem Medikament angewendet werden, dessen Antitumorwirkung zwar bekannt, aber bei dem der genaue Wirkmechanismus noch nicht geklärt ist.

Überraschendes Ergebnis

Von der Verbindung "Pt103" aus der Familie der platinhaltigen Wirkstoffe war bereits aus vorangegangenen Studien eine Antitumorwirkung bekannt. Bisher vermuteten Wissenschafter, dass die Substanz mit dem Erbgut der Zelle wechselwirkt und dadurch die Weitergabe des genetischen Codes während der Zellteilung stört.

"Wir konnten zeigen, dass der Wirkstoff an eine ganz spezielle, für uns unerwartete Stelle andockt und gleichzeitig klären, warum genau diese spezifischen Stellen angegriffen werden", sagt Juan Nogueira, Mitautor der Studie. Die Wissenschafter hoffen nun, dass zukünftig die Funktionsweise von Chemotherapeutika besser verstanden werden können und sich damit die Entwicklung neuer, effizienter Wirkstoffe vorantreiben lässt. (red, 21.3.2017)

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