Wirkstofftransport

Proteine als Wirkstoff-Shuttle Deniz Cicek-Görkem, 14.06.2018 14:54 Uhr

Berlin - Wissenschaftlern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) ist es gelungen, Proteine zu entwickeln, die Medikamente direkt am Wirkort freisetzen. So könnten die Arzneistoffe dort wirken, ohne negative Effekte auf den restlichen Körper zu haben. Das ist aus der im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlichten Studie zu entnehmen. Die Ergebnisse könnte dazu beitragen, eine ziel- und gewebespezifische Arzneimittelfreisetzung zu ermöglichen.

Verschiedene nationale und internationale Forschergruppen sind auf der Suche nach weiteren Methoden, um Arzneimittel gezielt an ihrem Wirkort einzusetzen, denn so können bestimmte Nebenwirkungen vermieden oder minimiert werden. Bislang gelingt das nur bei lokal wirksamen Substanzen. Dagegen können sich systemisch wirksame Substanzen auf ihrem Weg zum „Problemort“ negativ auf gesunde Körperstrukturen auswirken. Beispielsweise können Schmerzmittel mit einer Säurestruktur wie Acetylsalicylsäure oder Ibuprofen die Magenschleimhaut angreifen oder Antibiotika auch gute Darmbakterien abtöten.

Der Arbeitsgruppe des Lehrstuhls Biotechnik der FAU um Professor Dr. Yves Muller hat für dieses Problem einen neuen Lösungsweg entwickelt. Die Wissenschaftler wandelten in Zusammenarbeit mit weiteren Kollegen in der Computeranwendung und auch im Labormaßstab das humane Protein α1-Antichymotrypsin (α1AC) in spezielle „Shuttle-Proteine“ um, die Doxycyclin und Doxorubicin an sich binden können. Im Zielgewebe wird das gebundene Medikament wieder freigesetzt, indem das Protein durch eine Proteinase gespalten wird. α1AC wird in der Leber produziert und ist ein Akutphase-Protein, das während einer Inflammation induziert wird.

Durch den Einsatz der Proteinshuttles könnten Medikamente gezielt und in geringeren Dosen eingesetzt werden. Folglich werden der Organismus geschont und ein effizienterer Einsatz der Wirkstoffe ermöglicht. „Bis bestimmte Proteine aber als Shuttle Service medizinisch eingesetzt werden können, ist es noch ein langer und steiniger Weg“, ist sich Muller bewusst. Zunächst müsse die Bindeaffinität der Wirkstoffe an die Shuttleproteine weiter erhöht werden. „Der Schlüssel muss noch genauer in das Schlüsselloch passen.“

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