CAU - Universität Kiel
Sie sind hier: StartseitePresseUnizeitNr. 85Seite 5
Nr. 85, 23.01.2016  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE 

Heilende Lichtschalter

Weniger Nebenwirkungen, höhere Wirksamkeit: Kieler Forschende entwickeln Wirkstoffe, die nur dort helfen, wo sie sollen. Aktiviert werden sie mit UV-Licht.


Wie präzise Wirkstoffe aktiviert werden können, sieht man am Fluoreszenzmikroskop. Zu sehen ist zweimal der Schriftzug »CAU«. Oben: In die roten Bereiche wurde kein Wirkstoff hinzugegeben, die Hautkrebszellen wachsen aktiv. Dort, wo es schwarz ist, gaben die Forschenden ihr Licht-Prodrug hinein und bestrahlten mit UV-Licht, die Zellen werden abgetötet. Unten: Im roten Bereich befinden sich aktive Krebszellen und das unbestrahlte, also inaktive Prodrug. In den dunkleren Feldern sind die Krebszellen durch den normalen Wirkstoff Vemurafenib gehemmt. Foto: Pinchuk

Das Medikament Vemurafenib ist ein wirksames Mittel bei der Behandlung von schwarzem Hautkrebs (Melanom). So erfolgreich es Tumorzellen bekämpft, so häufig ruft es jedoch auch Nebenwirkungen hervor und schädigt manchmal auch gesundes Gewebe. Das Problem: Der Arzneistoff wird als Tablette verabreicht, was dazu führt, dass er im ganzen Körper, also systemisch, verteilt wird. Könnte man das Medikament so steuern, dass es nur dort angreift, wo kranke Zellen sind, könnte das unerwünschte Reaktionen deutlich verringern. Therapien wären dann schonender und effektiver.

Die gezielte Freisetzung des Medikaments haben sich Rebecca Horbert und Boris Pinchuk zur Aufgabe gemacht. Sie promovieren am Pharmazeutischen Institut im Team von Professor Christian Peifer und haben einen Lichtschalter für Vemurafenib entwickelt, der das Haut­krebs­medikament zunächst wirkungslos macht. Normalerweise passt der Wirkstoff Vemurafenib nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip genau in bestimmte Protein-Bindetaschen menschlicher Mela­nomzellen. Dort verhindert er, dass diese Krebszellen unkontrolliert wachsen. Der »Licht­schalter«, den die Forschenden in Vemurafenib eingebaut haben, ist ein Molekül, das das Medikament blockiert. Das unwirksame Hybrid aus Schalter und Vemurafenib kann zunächst nicht mehr an den entsprechenden Proteinen im Gewebe andocken. Es ist ein sogenanntes Licht-Prodrug.

Mit UV-Licht steuern Rebecca Horbert und Boris Pinchuk genau, wo Medikamente wirken sollen. Foto: Schimmelpfennig

Der Clou: Die Bindung zwischen Wirkstoff und Schalter lässt sich chemisch wieder auf­brechen, indem man das Molekül kurz mit ultraviolettem Licht bestrahlt. Ist der »Siche­rungs­stift« entfernt, macht der freigesetzte Arzneistoff wieder seinen Job. Getestet hat das Forschungsteam diesen Lichtschalter bisher an lebenden Hautkrebszellen im Labor. »Wir können mit UV-Licht exakt steuern, wo der Wirkstoff aktiviert werden soll«, erläutert Biochemiker Pinchuk. Die Vision: Therapiert wird nur genau dort, wo sich krankes Gewebe in der Haut befindet. Nach der Einnahme des Prodrug würde es ausreichen, die von Haut­krebs befallenen Stellen kurz mit einer UV-Lampe zu bestrahlen, um das Medikament nur dort zu aktivieren. Überall sonst im Körper bliebe es ohne Wirkung.

»Mit unserem Verfahren könnten wir erreichen, dass weniger Nebenwirkungen entstehen, und auch Tumor-Resistenzen gegen Arzneistoffe hinausgezögert werden«, erklärt Apothekerin Horbert.

Geeignet wäre das Prinzip mit ähnlichen lichtaktivierbaren Wirkstoffen auch zur Behandlung weiterer Hautkrankheiten wie beispielsweise Schuppenflechte. Jetzt wollen die Wissenschaftlerin und die Wissenschaftler analysieren, wie bioverfügbar ihr lichtschaltbares Prodrug ist. Das heißt, in welchem Umfang es am Wirkort zur Verfügung steht. Bevor es allerdings überhaupt zur Therapie zugelassen werden kann, muss es viele weitere Tests überstehen, was üblicherweise Jahre dauert.

Im Kieler Sonderforschungsbereich 677, in dem rund 100 Wissenschaftlerinnen und Wissen­schaftler molekulare Schalter bauen, konzentriert sich Christian Peifer ebenfalls auf die Erforschung innovativer Krebstherapien: »Unsere molekularen Verbindungen sollen langfristig als neuartige, durch Licht schaltbare pharmakologische Werkzeuge dienen«, sagt der Forscher. Mit der veränderten Version des Hautkrebsmittels ist das Team diesem Ziel einen großen Schritt näher gekommen.

Denis Schimmelpfennig


SHUG-Vortrag:
Christian Peifer: »Moderne Arzneistoffentwicklung – Forschung für unsere Gesundheit«.
10. März, 19:30 Uhr, im Ratssaal im Rathaus Altenhaus-Stift, Allensteiner Weg 2–4.
Top  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE 


Zuständig für die Pflege dieser Seite: unizeit-Redaktion   ► unizeit@uni-kiel.de