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Innere Medizin 20. September 2007

Neuartiges Zuckermolekül

Wissenschaftlern des Instituts für Organische Chemie der TU Graz ist es im Rahmen einer international besetzten Arbeitsgruppe gelungen, einen strukturell ungewöhnlichen Kohlenhydrat-Wirkstoff herzustellen. Das neuartige, fünfringige Zuckermolekül soll weniger Nebenwirkungen hervorrufen und Perspektiven für die Medikamentenentwicklung von morgen bieten (Angewandte Chemie International Edition Vol 46, Iss 24 ,4474 – 4476). Fehlerhaftes Verhalten von Enzymen im eigenen Körper verursacht lysosomale Stoffwechselerkrankungen und zahlreiche andere Krankheiten mit schwerwiegenden Folgeschäden für die Patienten. Leidet eine Person etwa am so genannten Gaucher- Syndrom, ist der Körper nicht mehr selbst in der Lage, bestimmte zuckerhaltige Fettstoffe abzubauen. „Bei bestimmten Stoffwechselerkrankungen kann der Körper Speicher- und Botenstoffe wie zuckerhältige Fettstoffe nicht mehr abbauen, der Stoffwechsel im Organismus wird gestört. In der Kohlenhydrat-Chemie arbeiten wir an Wirkstoffen, die falsch funktionierende Enzyme außer Kraft setzen oder wieder funktionsfähig machen“, erklärt Tanja Wrodnigg vom Institut für Organische Chemie der TU Graz. Mit ihrer Forschung will sie Grundlagen für eine bessere Diagnose und Therapie verschiedener Stoffwechselkrankheiten schaffen.
Ein entscheidender Durchbruch in ihrer Arbeit ist der Chemikerin nun gelungen: Wrodnigg entwickelte einen neuartigen fünfringigen Zucker-Wirkstoff, der kleiner, aber zugleich dennoch weit einfacher herzustellen ist als bisher bekannte Molekülverbindungen. Der Fünfring soll zudem deutlich weniger Nebenwirkungen verursachen als bisher bekannte Wirkstoffe: „Die meisten Zucker liegen im Körper als Sechsring vor, den man sich als regelmäßiges Sechseck ähnlich einer Bienenwabe vorstellen kann. Ist der Wirkstoff selbst ebenfalls ein Sechsring, besteht die Gefahr von unerwünschten Nebenwirkungen“, erläutert die Forscherin. „Die Struktur unseres Wirkstoffs hilft also, eine zielgerichtetere Wirkung herbeizuführen“, zeigt sich Wrodnigg optimistisch.
Mittels Röntgenstrukturanalyse, einem bildgebenden Verfahren auf atomarer Ebene, ist es den Wissenschaftern gelungen zu beweisen, dass der entwickelte Fünfring von einem repräsentativen Enzym - einem Enzym, dessen Arbeitsweise und Struktur Modellcharakter für zahlreiche weitere Enzyme hat - erkannt wird. Zudem bindet der Grazer Fünfring mit denselben Aminosäuren wie der natürliche Sechsring. Wrodnigg hofft, durch ihre Erkenntnisse Biochemikern und Klinikern kompetente Hilfestellung geben zu können, die zur Linderung einiger unheilbarer Krankheiten beiträgt.

PT/TUG

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