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Beta hält besser
Medikamente aus künstlichen Aminosäuren schlagen Verdauungsenzymen ein Schnippchen
Aminosäuren sind die Grundbausteine der Proteine, aus denen die Natur z.B. Muskeln, Haut und Haare, aber auch Hormone herstellt. Aus künstlichen Aminosäuren, die sich von ihren natürlichen Pendants nur durch das Hinzufügen eines einzigen Atoms unterscheiden, lassen sich Hormone konstruieren, die ähnlich wirken wie ihre "echten" Vorbilder, dabei aber viel beständiger gegen die Verdauungsenzyme in Mund und Magen sind, die viele herkömmliche Medikamente zu früh zerstören.
Alle Proteine im Menschen und allen anderen Organismen setzen sich aus 20 verschiedenen Aminosäuren zusammen. Sie alle haben einen vergleichbaren Aufbau: sie bestehen aus einem kurzen Basisteil, der die zur Verknüpfung nötigen Elemente enthält, und einem "Anhängsel" aus verschiedenen Atomketten, die sich von Aminosäure zu Aminosäure unterscheiden - diese verleihen dem Aminosäure-Zoo ihre Vielfalt. Allen Aminosäuren gemeinsam ist wiederum die Stelle, an der diese Ketten auf der Basiseinheit angebracht sind.
Mit chemischen Methoden kann man diese Anhängsel jedoch verschieben: Läßt man sie durch Einfügen eines Kohlenstoffatoms in die Basis ein Stück weiterwandern, entstehen aus den natürlichen Alpha- sogenannte Beta-Aminosäuren. Auch daraus lassen sich proteinähnliche Moleküle aufbauen, die solchen aus den "echten" Pendants in verblüffender Weise ähneln.
Dieter Seebach und seine Mitarbeiter vom Laboratorium für Organische Chemie der ETH Zürich haben nun in Zusammenarbeit mit dem Schweizer Unternehmen Novartis Pharma AG probiert, ob sich aus diesen Beta-Aminosäuren auch Hormone bauen lassen, die wie die natürlichen Vorbilder aus Alpha-Aminosäuren wirken. Mit Erfolg: Ein kleines Molekül aus vier dieser veränderten Bausteine glich in seiner äußeren Form so sehr einem Ausschnitt aus dem Hormon Somatostatin, daß es in einem Experiment von echten Somatostatin-Rezeptoren erkannt wurde.
Zwar blieb die Wirkung noch hinter der des "Originals" zurück - aber der Einsatz könnte sich dennoch lohnen: Weil Verdauungsenzyme "normale" Proteine schon in Magen und Darm zersetzen, müssen viele Impfstoffe oder Hormone heute immer noch per Spritze direkt in die Blutbahn gegeben werden. Die Ersatzstoffe aus Beta-Aminosäuren sind aber unempfindlich gegen diese Verdauungsenzyme - wenn sich Seebachs Konzept bewährt, könnte manche Impf- oder Insulinspritze in ferner Zukunft vielleicht im Schrank bleiben.
Quelle:
Angewandte Chemie 1999, 111 (9), 1302 - 1304 Nr. 8/99
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry
transregional, national
Research results
German
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