Gezielte Wirkstoffsuche

Die jüngsten Erfolge der Genetik sind unverkennbar: Dank groß angelegter internationaler Projekte ist es Forschern in den letzten Jahren gelungen, das Erbgut von Mensch, Maus, Ratte sowie von wichtigen Pflanzen wie der Bohne und dem Reis komplett zu entschlüsseln. Der Haken daran ist nur: Von einem Großteil dieser Proteine weiß bislang niemand, wie sie im Organismus funktionieren.

Das Dortmunder Chemical Genomics Centre (CGC) wird dazu beitragen, dass sich das ändert. In dem Forschungsprojekt, das die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) 2005 gestartet hat, arbeiten Chemiker, Biochemiker und Biologen mehrerer Max-Planck-Institute gemeinsam daran, eine Vielzahl kleiner organischer Substanzen zu identifizieren und zu entwickeln, mit denen sich einzelne Proteine gezielt in ihrer Funktion beeinflussen lassen.

Im Urzeigersinn: Eine Bibliothek niedermolekularer Verbindungen wurde mit Hilfe eines zellbasierten mikroskopischen Verfahrens auf ihre biologische Wirksamkeit durchmustert. Das zelluläre Zielprotein wurde mit Affinitätschromatographie und Massenspektrometrie identifiziert. Die Komplexstruktur aus Ligand und Zielprotein konnte durch röntgenkristallographische Untersuchungen aufgeklärt werden und diente als Startpunkt für das rationale Design neuer Kleinmoleküle mit optimierten Eigenschaften (Größe, Affinität, Selektivität, etc.).

Ziel der Arbeiten ist es zum einen, grundlegende Lebensprozesse zu untersuchen und die Rolle der daran beteiligten Proteine aufzuklären. Zum anderen geht es aber auch darum, nach „Leitstrukturen“ für die Entwicklung neuer Medikamente oder verbesserter Pflanzensschutzmittel zu fahnden – Molekülen also, von denen man aufgrund gezielter biologischer Tests weiß, dass sie eine spezifische Wirkung im jeweiligen Organismus haben und aus denen sich mit Hilfe kleiner chemischer Veränderungen ein marktfähiger Wirkstoff entwickeln lässt.

Erstmals sind an der Forschungsinitiative nicht nur Wissenschaftler von Max-Planck-Instituten und Universitäten beteiligt. Vielmehr bringen zudem mehrere Pharmaunternehmen sowohl Fördermittel als auch eigenes Know-how mit ein.

Der Vorteil der bislang einzigartigen Allianz: Auch wenn der Schwerpunkt der Arbeiten auf der Grundlagenforschung liegt, können die Bedürfnisse der Anwender schon von Beginn an in die Projekte einfließen. Und sollte sich später ein Wirkstoff tatsächlich als Renner erweisen, sind die potentiellen Lizenznehmer gleich mit im Boot.