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Kohlenstoffatome sind die zentralen Bausteine, aus denen die dreidimensionalen Molekuelgerueste von Arzneistoffen aufgebaut sind. Durch den gezielten Austausch bestimmter Kohlenstoffatome durch Silicium- oder Germaniumatome sollen die biologischen Eigenschaften bekannter Pharmaka optimiert werden.
Das ist die Grundidee, die eine Forschergruppe um Prof. Dr. Reinhold Tacke am Lehrstuhl fuer Anorganische Chemie I der Universitaet Wuerzburg verfolgt. Das Konzept basiert auf der UEberlegung, dass sich Kohlenstoff-, Silicium- und Germaniumatome in ihren chemischen Eigenschaften in mancherlei Weise aehneln und sich deshalb in Molekuelgeruesten zumindest teilweise gegenseitig ersetzen koennen.
Doch allen AEhnlichkeiten zum Trotz fuehrt ein solcher Ersatz zu gewissen Veraenderungen der Molekueleigenschaften, weil die drei Atomarten sich eben doch deutlich voneinander unterscheiden: zum Beispiel in ihrer Groesse, aber auch in anderen Eigenschaften. So vergroessert sich zum Beispiel ein Arzneimittelmolekuel zwangslaeufig, wenn man nur ein einziges Kohlenstoffatom durch ein groesseres Siliciumatom (oder ein noch groesseres Germaniumatom) ersetzt. Diese und andere Unterschiede - und moegen sie auf den ersten Blick noch so belanglos erscheinen - koennen prinzipiell von biologischen Systemen, im Falle eines Medikaments also vom Koerper des Menschen, erkannt werden.
Ist die Wirkungsweise eines Arzneistoffs auf molekularer Ebene im Detail bekannt, dann kann durch einen gezielten Kohlenstoff/Silicium- oder Kohlenstoff/Germanium-Austausch prinzipiell Einfluss auf seine Wirkungsstaerke und Selektivitaet genommen werden. Prof. Tacke: "Im Idealfall lassen sich durch diese Vorgehensweise sogar unerwuenschte Nebenwirkungen unterdruecken."
In einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefoerderten Projekt verfolgen die Wissenschaftler dieses Konzept derzeit am Beispiel von sogenannten Muscarin-Antagonisten. Diese finden in der Medizin bei einer ganzen Reihe von Indikationen therapeutische Anwendung, zum Beispiel als krampfloesende Mittel im Magen-Darm-Bereich oder als Wirkstoffe gegen Asthma-Anfaelle. Die Wuerzburger Chemiker bearbeiten das interdisziplinaere Projekt in Kooperation mit Pharmakologen und Medizinern anderer Universitaeten sowie in Zusammenarbeit mit Laboratorien der Pharmazeutischen Industrie.
Kontakt: Prof. Dr. Reinhold Tacke, Telefon (0931) 888-5250, Fax (0931) 888-4609, E-Mail: anor095@mail.uni-wuerzburg.de
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry
transregional, national
Research projects
German
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