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Basler Forscher ermöglichen neue Bibliothek für Wirkstoffsuche

Forschende der Universität Basel haben ein Verfahren entwickelt, mit dem eine neue Substanz-Bibliothek aufgebaut werden kann. Diese soll dann bei der Suche nach medizinischen Wirkstoffen helfen.

Eine künstlerische Darstellung eines Makrozyklus, der an ein Protein bindet. Bild: Universität Basel, Basilius Sauter
Eine künstlerische Darstellung eines Makrozyklus, der an ein Protein bindet. Bild: Universität Basel, Basilius Sauter

Viele in der Medizin hochaktive Wirkstoffe sind Naturstoffe. Zu ihnen zählen auch die sogenannten Makrozyklen. Allerdings können Makrozyklen nur schwer im Labor hergestellt werden. Für die Suche nach neuen Wirkstoff-Leitstrukturen fehlte es somit bisher an grossen Makrozyklen-Bibliotheken.

Ein neues Verfahren von Forschern der Universität Basel soll nun Abhilfe schaffen. Damit wird es möglich, Makrozyklen in grosser Vielfalt zu erzeugen und eine Bibliothek mit mehr als 1 Million verschiedener Moleküle aufzubauen.

Die Synthese der Forscher basiert auf dem sogenannten Split-and-Pool-Prinzip, wie die Universität Basel in einer Mitteilung erklärt. Vor dem Einfügen eines Variationsbausteines werde die gesamte Bibliothek auf verschiedene Reaktionsgefässe aufgeteilt und dort mit je einem Baustein gekoppelt (Split). Danach werden die neu entstandenen Moleküle durch ein hinzukommendes DNS-Stück gekennzeichnet und der Inhalt aller Reaktionsgefässe wird wieder vermischt (Pool).

Dieses Prinzip vereinfache das Durchsuchen von Wirkstoffen deutlich, weil sich alle 1,4 Millionen Verbindungen der Sammlung in einem einzigen Experiment untersuchen lassen, heisst es. Wenn eines der entstandenen Moleküle an ein Zielprotein bindet, hilft das gekennzeichnete DNS-Stück, den Treffer zurückzuverfolgen.

„Die jetzt zugängliche reichhaltige Bibliothek naturstoffähnlicher Verbindungen aus der Klasse der Makrozyklen sollte eine tiefergehende Untersuchung der Eigenschaften dieser aussergewöhnlichen Moleküle ermöglichen, die auf eine grössere Datenmenge gestützt ist“, kommentiert Dennis Gillingham, Professor an der Universität Basel. „Dies könnte bis zur Untersuchung neuer medizinischer Anwendungen, Wirkprinzipien und Targets gehen.“

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