Vielfältiger, grösser, sauberer: ETH-Forschende haben Methode zur Wirkstoffherstellung entscheidend weiterentwickelt
Die pharmazeutische Forschung ist auf neue Wirkstoffkombinationen angewiesen.
Der Fortschritt der pharmazeutischen Wirkstoffentwicklung ist limitiert durch die Anzahl verfügbarer Molekülkombinationen. Eine Möglichkeit zur Entwicklung möglicher neuer Wirkstoffe ist die Zusammensetzung von Molekülen aus verschiedenen kleineren «Wirkstoff-Bausteinen». Dabei entsteht eine grosse Sammlung unterschiedlicher Moleküle mit zunächst unbekannter Wirksamkeit. Die verschiedenen Wirkstoffkombinationen werden daraufhin durchsucht und auf ihre Aktivität (d.h. Wirksamkeit) hin untersucht. Chemiker:innen der ETH Zürich haben nun ein Verfahren weiterentwickelt, solche Sammlungen zu erstellen und zu durchsuchen. Es basiert auf der Verwendung sogenannter DNA-kodierten chemischen Datenbanken (Engl.: DNA-encoded chemical libraries), kurz «DEL».
Mit markierten DNA-Fragmenten aktive Wirkstoffe erkennen
Die DEL-Methode nutzt die Technik des sogenannten «DNA-Barcoding»: Dabei wird jeder verwendete Wirkstoff-Baustein mit einer bekannten und einzigartigen DNA-Sequenz versehen. Unter Verwendung gentechnischer Standard-Analysemethoden kann so jeder Baustein eindeutig identifiziert werden. In der Wirkstoffentwicklung hat diese Eigenschaft den grossen Vorteil, dass aktive (also potenziell besonders wirksame) Verbindungen in der Sammlung von Millionen unterschiedlicher Moleküle stets «wiedergefunden» werden können.
Die an der ETH erforschte Methode konnte nun optimiert werden: Die Forscher:innen koppelten die Herstellung neuer Moleküle an magnetische Partikel. Dies ermöglicht eine Art «Selbstreinigungsvorgang», der Verunreinigungen reduzieren kann. Dadurch wird auch die Herstellung grösserer und vielfältigerer Moleküle möglich.
Weiterentwicklung könnte Wirkstoffherstellung beschleunigen
Die weiterentwickelte Technik bietet die Möglichkeit, Milliarden verschiedener Substanzen innerhalb weniger Wochen zu erzeugen und könnte somit die pharmazeutische Wirkstoffentwicklung stark beschleunigen. Die Stiftung Gen Suisse befürwortet die Weiterentwicklung der DEL-Methode zum Zweck der pharmazeutischen Wirkstoffentwicklung. Die Methode ist ein Paradebeispiel für den gesellschaftlichen und medizinischen Nutzen moderner Gentechnik.