Wirkstoffforschung

Phenylalanin als „Drug Killer“ Dr. Kerstin Neumann, 26.04.2016 11:18 Uhr

Berlin - Neue Wirkstoffe fallen in der präklinischen Forschung nicht selten durch, weil sie den Herzrhythmus stören. Ursache dafür ist eine Interaktion mit Ionenkanälen. Am Department für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Wien untersuchen Wissenschaftler seit Jahren, wie der Öffnungs- und Schließmechanismus beeinflusst wird. Nun konnten die Forscher eine weitere Aminosäure identifizieren, die für die Nebenwirkung verantwortlich ist.

Ionen steuern unter anderem die Kontraktion des Herzmuskels: Calcium und Natrium lösen die Kontraktion aus, Kalium sorgt für die Entspannung. Wenn das Herz schlägt, strömen die depolarisierende Ionen durch Ionenkanäle in die Herzmuskelzellen. Der anschließende Kaliumausstrom sorgt dafür, dass sich das Potential an der Zellmembran wieder dem Ruhepotential annähert.

Der wichtigste Kaliumkanal für diese Repolarisation ist der sogenannte HERG-Kanal. Dieser wird durch eine Vielzahl unterschiedlicher Arzneistoffe blockiert, was schwere Herzrhythmusstörungen auslösen kann. Häufig endet die Entwicklung neuer Arzneistoffe, wenn eine solche Hemmung von HERG nachgewiesen wird. Der Ionenkanal wird daher häufig als „Drug Killer" bezeichnet. Bisher konnten Wissenschaftler sechs Aminosäuren in der Kanalpore identifizieren, die wahrscheinlich den Rezeptor für diese unterschiedlichen Arzneistoffe bilden.

Den Forschern aus Wien ist es jetzt gelungen, eine weitere wichtige Aminosäure zu identifizieren: Phenylalanin 557 ist eine neue Bindungsdeterminante, die eine Rolle bei der Hemmung von HERG-Kanälen durch Arzneistoffe spielt. Der erste Schritt zu dieser Erkenntnis erfolgte am Computer: Durch das Prinzip des Molecular Modellig wurden die Wissenschaftler auf die Spur der Aminosäure gebracht.

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