Süße Medizin

„Mit der Schule ist es wie mit der Medizin. Sie muss bitter schmecken, sonst nützt sie nichts“, belehrte Professor Crey im Film „Die Feuerzangenbowle“ seine Schüler. Dass diese Ansicht überholt ist, bezweifelt heute sicher niemand mehr: Schule braucht keinen Zwang und auch die Wirksamkeit von Arzneimitteln hängt nicht davon ab, wie „bitter“ diese schmecken. Das Gegenteil ist der Fall: Wirkstoffe, die mit Zuckermolekülen gekoppelt sind, können ihr Ziel im menschlichen Körper meist besser erreichen.

Ein internationales Forscherteam hat dazu jetzt das gemeinsame Projekt „NOVOSIDES – Novel Biocatalysts for the Production of Glycosides“ gestartet. Ziel der Wissenschaftler aus Deutschland, Belgien, den Niederlanden, Tschechien und Großbritannien ist es, Enzyme ausfindig zu machen, mit denen sich Zuckermoleküle kostengünstig und effizient auf verschiedenste Wirkstoffe übertragen lassen. Die Europäische Union finanziert den Forschungsverbund, an dem auch Chemiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena beteiligt sind, in den kommenden vier Jahren mit 2,8 Mio. Euro. Knapp 400.000 Euro davon gehen an die Jenaer Universität.

Dabei geht es den Chemikern und Biotechnologen nicht in erster Linie darum, den Patienten die „bittere Medizin“ zu versüßen. „Glykosylierte, das heißt mit Zuckermolekülen gekoppelte, Wirkstoffe sind meist besser in Wasser löslich und dadurch besser im Organismus verfügbar“, erläutert der Chemiker Prof. Dr. Alexander Schiller von der Uni Jena. Allerdings, so der Carl-Zeiss-Stiftungs-Juniorprofessor weiter, mangelt es derzeit noch an effizienten Techniken, die den aufwendigen chemischen Glykosylierungsprozess ablösen könnten, der viel giftigen Abfall produziert.

Dies wollen Prof. Schiller und seine Kollegen nun mit „NOVOSIDES“ ändern. Grundlage der Forschungsarbeiten ist ein neuer Enzym-Test, mit dem ganze Enzymbibliotheken im so genannten Hochdurchsatz-Verfahren schnell getestet werden können. „Dabei handelt es sich um tausende genetische Variationen von Enzymen, die aus Hefen und Pilzen isoliert wurden“, sagt Prof. Schiller. Welche davon am schnellsten und effizientesten Zuckermoleküle auf Wirkstoffe übertragen, das soll der Fluoreszenz-Test zeigen, den der Jenaer Chemiker in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. Bakthan Singaram von der University of California (Santa Cruz, USA) entwickelt hat.

„Der Test beruht auf einem selektiven Fluoreszenz-Sensor, der ein Nebenprodukt der Glykosylierung nachweist“, erläutert Prof. Schiller das Prinzip. „Je weiter die Reaktion voranschreitet, umso stärker wird das Fluoreszenz-Signal.“ Damit können die Forscher in Echtzeit den Enzymen „bei der Arbeit“ zuschauen. Etwa 10.000 Enzym-Varianten wollen sie so innerhalb von 18 Monaten screenen. Im Rahmen von „NOVOSIDES“ wollen die Forscher u. a. Enzyme für die Glykosylierung von Wirkstoffen wie Resveratrol und Quercetin finden, welche entzündungs- und tumorhemmendes Potenzial haben.

Der Fluoreszenz-Test ist beschrieben in: B. Vilozny, A. Schiller, R. A. Wessling, B. Singaram, Enzyme Assays with Boronic Acid Appended Bipyridinium Salts, Anal. Chim. Acta 2009, 649, 246-251, doi:10.1016/j.aca.2009.07.032

Kontakt:
Prof. Dr. Alexander Schiller
Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
August-Bebel-Straße 2, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948113
E-Mail: alexander.schiller[at]uni-jena.de