Navigieren im Ozean der Moleküle

"Organische Synthese kann den chemischen Strukturraum nicht vollständig ermessen" erklärt Stefan Wetzel, Forscher am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund. Chemiker können also nicht alle möglichen Verbindungen kochen, um sie zu testen.

Um sich in diesem Meer von Möglichkeiten dennoch zu orientieren, stellen die Forscher jetzt ein Navigationssystem vor. Das Programm "Scaffold Hunter" erzeugt nach strukturellen Kriterien eine Karte des chemischen Strukturraums und nutzt sie, um biologisch aktive Verbindungen, zum Beispiel Naturstoffe, aufzufinden. Außerdem eignet sich "Scaffold Hunter" dazu, neue Wirkstoffkandidaten vorauszusagen, die in der Natur nicht vorkommen.

Das Programm dient als Navigationshilfe durch den chemischen Strukturraum. Es erzeugt Karten chemisch verwandter Strukturen und verknüpft sie mit der biologischen Aktivität, das heißt ihrem Potenzial, an Proteine zu binden - vor allem an solche, die medizinisch relevant sind. Mit Hilfe der neuen Methode haben die Max-Planck-Wissenschaftler zusammen mit Kollegen von den Universitäten Frankfurt und Eindhoven sowie der University of New Mexiko Substanzen identifiziert, die als Kandidaten in Frage kommen könnten, um daraus Wirkstoffe für die Krebstherapie und die Behandlung von Malaria zu entwickeln.

Die Dimensionen des chemischen Strukturraums sind unvorstellbar: Mit der Gesamtzahl aller denkbaren chemischen Strukturen enthält er bis zu 10.160 unterschiedliche Moleküle. Doch nur ein Teil davon - laut Schätzungen 1.060 Moleküle - eignet sich möglicherweise als Wirkstoffe.

COMPAMED.de; Quelle: Max-Planck-Gesellschaft