Klein, aber fein – bessere Wirkstoffe durch die Verdrängung von Wasser!

Die maßgeschneiderte Entwicklung von Wirkstoffen, die passgenaue an krankheitsrelevante Protein binden, ist die hohe Kunst der Medizinalchemie, mit unzähligen Anwendungsmöglichkeiten von der Behandlung von Depression und Diabetes bis hin zu besseren antiviralen Medikamenten. Um unerwünschte Nebenwirkungen zu vermeiden, kommt es dabei auf jedes Atom an! Ein besonderes Problem stellt die molekulare Manipulation von Wassermolekülen dar, die allgegenwärtig in unseren Zellen vorkommen.

In der aktuellsten Publikation von Kolos und Pomplun et. al. in der renommierten Zeitschrift Chemical Science konnte der Arbeitskreis von Professor Felix Hausch am Beispiel von FK506-bindenden Proteinen zeigen, wie durch die strategisch positionierte Einführung einer einzigen Methylgruppe ein Wassermolekül verdrängt werden kann, was zu einer 10-fachen Steigerung der Aktivität führte. So konnten die bisher effektivsten Wirkstoffe für FK506-bindenden Proteinen generiert werden. Mit diesen Substanzen war es möglich, Signalwege in Zellen zu unterbinden, die bei Krebsarten wie z.B. Myeloma oder bei Bluterkrankungen eine Rolle spielen. Die entwickelten Wirkstoffe sowie die damit verbundenen Erkenntnisse ermöglichen es Wissenschaftlern an der TU Darmstadt sowie weltweit, die Entwicklung von Therapien speziell für FKBP-assoziierte Krankheiten weiter voranzutreiben.