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Forschung 1. März 2016

Nebenwirkung aufspüren

Bio-Computer findet mittels mikroRNAs mögliche Wechselwirkungen und hilft dadurch beim Testen neuer Wirkstoffe.

Forschende der ETH Zürich haben eine Methode entwickelt, um Wirkstoffe für neue Medikamente zu entwerfen. So beschleunigen sie diesen Prozess deutlich.

Um ein neues Medikament zu entwickeln, müssen Forschende Wirkstoffkandidaten finden, die effizient gegen die Krankheit wirken, aber keine unerwünschten Nebeneffekte haben. Wissenschaftler des Departements für Biosysteme der ETH Zürich (D-BSSE) in Basel stellten kürzlich einen Weg vor, diesen Suchprozess zu beschleunigen und zu vereinfachen – mithilfe eines Bio-Computers.

Wie ein gewöhnlicher Computer verarbeitet ein Bio-Computer Informationen aus mehreren Quellen gleichzeitig. In diesem Fall messen die Wissenschaftler parallel die gewünschten und unerwünschten Effekte eines Wirkstoffs in lebenden Zellen, wie der Schweizerische Nationalfonds, die Universität Basel und die ETH Zürich am 23. Februar in einer gemeinsamen Mitteilung bekannt gaben.

Voraussetzung für ein effizientes Medikament ist die Wechselwirkung mit dem Zielmolekül, das die jeweils zu behandelnde Krankheit verursacht oder beeinflusst. Die Wissenschaftler um Benjamin Häfliger und Prof. Dr. Yaakov Benenson vom D-BSSE fokussierten auf sogenannte mikroRNAs als Zielstruktur. Diese kurzen, der Erbsubstanz DNA ähnlichen Moleküle regulieren Zellprozesse und spielen bei verschiedenen Krankheiten eine Rolle. Von den über 100 verschiedenen mikroRNAs mit einem Wirkstoff genau die Richtige zu treffen, ist allerdings kein leichtes Unterfangen.

Um Nebenwirkungen zu vermeiden, sollte ein Arzneimittel alle anderen mikroRNAs unbehelligt lassen. Die von den D-BSSE Forschenden entwickelte Methode erlaubt, gleichzeitig die Wechselwirkung eines Wirkstoffs mit der Ziel-mikroRNA und mit anderen mikroRNAs zu messen. Beide Effekte werden dabei über Veränderungen von zwei verschiedenen Fluoreszenz-Farbstoffen bestimmt, wie Häfliger auf Anfrage der Nachrichtenagentur sda erläuterte.

Bisher brauchte es separate Tests, um aus einer Bibliothek an Wirkstoffen diejenigen auszusuchen, die auf das Zielmolekül wirken und anschließend diejenigen wieder auszusortieren, die auch mit anderen Molekülen wechselwirken. Das kostete Zeit und Geld. „Unsere neue Plattform macht daraus einen einzigen Schritt“, sagte Häfliger. Ihre Methode stellten die Forschenden kürzlich im Fachjournal „Nature Communications“ vor.

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