Chemiker haben erstmals ein Verfahren entwickelt, mit dem Medikamente so „maskiert“ werden können, dass sie ihre Wirkung erst entfalten, wenn sie in den Zellen angekommen sind. Dieses in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“ veröffentlichte Verfahren eröffnet neue Perspektiven für die Entwicklung von hochwirksamen Wirkstoffen gegen Krebs, HIV und andere Infektionserkrankungen.
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Die DNA und ihre Bausteine spielen im menschlichen Körper eine wesentliche Rolle als Träger der Erbinformation sowie als Energieträger. Deshalb sind strukturell verwandte Verbindungen wichtige Substanzen bei der Medikamentenentwicklung. Manchmal wirken sie allerdings nicht dort, wo sie sollen, kommen an ihrem Ziel nicht an oder der Körper bildet gegen sie Resistenzen. Mit dem unter Leitung von Chris Meier, Professor für Chemie an der Universität Hamburg, entwickelten Verfahren können nun erstmals chemisch synthetisierte Verbindungen, die DNA-Bausteinen ähnlich sind, in Zellen geschleust werden, ohne dass der Körper sie vorher erkennt.
Wirkstoffvorstufen maskiert eingeschleust
Einem trojanischen Pferd gleich durchdringen diese Verbindungen „maskiert“ als Wirkstoffvorstufen (Prodrugs) die Zellmembranen. In den Zellen werden die chemischen, trojanische Pferde dann durch körpereigene Enzymen gespalten und die eigentlichen Wirkstoffe freigesetzt. Das Konzept testeten die Wissenschaftler zuerst an strukturellen Varianten von Nucleosiddiphosphaten, die im Bereich der antiviralen Chemotherapie bei Infektionen Einsatz finden und die Virusvermehrung blockieren.
Nucleosid-Analoga werden bereits seit längerem klinisch zur Therapie, zum Beispiel bei HIV,
eingesetzt. Hier besteht weiterhin ein großer Bedarf an neuen anti-HIV Wirkstoffen, da durch das Auftreten von Resistenzen die bereits bekannten Medikamente unwirksam werden. Nicht alle Nucleosid-Analoga sind antiviral aktiv. Ihre Aktivität hängt von einer effizienten intrazellulären Umwandlung in den letztlich bioaktiven Stoff ab. Das neue Verfahren hilft hier, ineffiziente Stoffwechselschritte zu umgehen.
Neues Konzept gegen Infektionskrankheiten
Damit ist das Konzept zur intrazellulären Nucleosiddiphosphat-Freisetzung auch ein wesentlicher Schritt zur Entwicklung neuer Medikamente, die für die antivirale Chemotherapie, die Krebstherapie oder Stoffwechselerkrankungen genutzt werden können. „Ziel unserer Forschung ist es, neue Wirkstoffe oder neue Wirkstoff-Konzepte zu entwickeln, die effizient gegen Infektionskrankheiten einsetzbar sind“, erklärt Meier. „Je selektiver der Wirkstoff einsetzbar ist, desto besser.“
Das Potential dieses neuen Verfahrens ist sehr groß, da prinzipiell eine Anwendung auf verschiedenste, biologisch aktive Verbindungen möglich ist. So kann das Konzept nicht nur für Nucleinsäurebausteine, sondern auch für andere Naturstoffe eingesetzt werden, um verschiedene Stoffwechselprozesse im Körper zu stoppen oder aber zu fördern.
(Universität Hamburg, 09.10.2008 – NPO)
