Nach der Entschlüsselung des Genoms folgen die Eiweiße
Firmen nehmen Proteine ins Visier

Die Entschlüsselung des Genoms hat der Bioforschung neue Wege geebnet. Auf Basis dieser Daten suchen die Firmen nun durch die Analyse des Proteins nach wirksamen Angriffspunkten für neue Pharmawirkstoffe.

HB FRANKFURT/M. Die Euphorie war groß, als Wissenschaftler der US-Firma Celera und des Human Genom Projekts im Frühjahr des Jahres die ersten Karten des kompletten menschlichen Genoms publizierten. Für manche war das ein Erfolg vergleichbar mit der Mondlandung oder der Entdeckung der Atomenergie. Inzwischen ist der Alltag eingekehrt, und es scheint sich das zu bestätigten, was besonnene Genforscher immer wieder betonten: Die Sequenzierung des Humangenoms ist ein wichtiger und vor allem symbolträchtiger Meilenstein. Aber sie ist für sich alleine nicht in der Lage, über Nacht neue Medikamente oder Heilmethoden hervorzuzaubern.

Der Hauptgrund dafür liegt in der Komplexität des menschlichen Stoffwechsels. Die molekulare Vielfalt, die zahlreichen Wechselwirkungen zwischen den Genen, den aus ihnen abgeleiteten Eiweißstoffen (Proteinen) und externen Faktoren erweisen sich als weitaus komplizierter als noch vor Jahren erwartet. Dessen ungeachtet schaffen die Genomdaten eine wichtige Grundlage, um tiefer in die Welt der Proteine vordringen zu können.

Impulse für die Pharmaforschung


Proteine gelten als die Arbeitspferde des Stoffwechsels. Sie sind in aller Regel die Angriffspunkte, an denen Medikamente ihre Wirkung entfalten - und damit auch der eigentliche Adressat der Pharmaforschung. Schon lange bevor eine erste komplette Gensequenz des Menschen vorlag, hatten sich Molekularbiologen der funktionellen Gen- und Proteinanalyse zugewandt. Dieser Trend hat sich in den vergangenen beiden Jahren weiter verstärkt und dürfte auch in Zukunft weiter anhalten.

In diesem Zusammenhang hat auch die Bioinformatik stark an Bedeutung gewonnen und zu einer Serie von Allianzen zwischen Informationstechnik- und Biotechfirmen geführt. Darüber hinaus werden unter dem Schlagwort Proteomics Verfahren zur weitergehenden Proteinanalyse immer wichtiger. Dazu gehören insbesondere Methoden, mit denen die räumliche Struktur der Eiweißstoffe aufgeklärt werden können. Auch die Zuckermoleküle, von denen Proteine meist umgeben sind, geraten mehr und mehr ins Visier der Molekularbiologen.

Wie groß die Herausforderung auf dem Gebiet ist, wird schon daran sichtbar, dass aus den schätzungsweise 30.000 bis 50.000 Genen offenbar mehr als zehnmal so viele Proteine abgeleitet werden können. Zudem sind Proteine komplizierter aufgebaut und wesentlich instabiler als das sehr robuste DNA-Molekül. Dennoch herrscht Zuversicht, dass mit Hilfe neuer Technologien letztlich auch die Proteinanalyse wesentlich beschleunigt werden kann.

Erste Großprojekte ins Leben gerufen

Ähnlich wie bei der Gensequenzierung wurden inzwischen Großprojekte ins Leben gerufen, die sich zum Ziel gesetzt haben, das komplette menschliche Proteom, das heißt die Summe aller existierenden Proteine, zu erfassen. Als entscheidende Herausforderung für die Pharmaforschung erweist sich dabei die Frage, welche dieser Proteine bei Krankheiten tatsächlich eine Rolle spielen und geeignete Angriffspunkte für Medikamente darstellen. Schätzungen aus der Branche gehen davon aus, dass 5.000 bis 10.000 solcher "drugable targets" existieren, wovon bisher aber erst einige Hundert bekannt sind.

Die neuen Technologien haben die Pharmaforschung vordergründig nicht beschleunigt. Allerdings ist dabei zu berücksichtigen, dass die kommerzielle Medikamenten-Entwicklung im Genomics-Zeitalter wesentlich breiter und tiefgründiger angelegt ist. Ging es früher vor allem darum, Moleküle zu finden, die an bereits bekannten Targets binden, setzt die kommerzielle Pharmaforschung heute eine ganze Stufe früher an. Das heißt: Bevor überhaupt die Suche nach der Nadel beginnen kann, gilt es erst einmal, die richtigen Heuhaufen auszuwählen.

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