Neue Studie: Präziser Hybridwirkstoff soll Autoimmunkrankheiten gezielt bekämpfen

BerlinForscher haben Fortschritte bei der Behandlung von Immunerkrankungen gemacht, indem sie eine präzisere Methode zur Blockierung des Immunoproteasoms entwickelt haben. Dieses Enzymkomplex spielt eine wichtige Rolle im Immunsystem zur Bekämpfung von Infektionen, kann aber bei Überaktivität Autoimmunerkrankungen verursachen. Die größte Herausforderung bestand darin, einen Hemmstoff zu entwickeln, der ausschließlich das Immunoproteasom angreift und die anderen essenziellen Proteasomtypen, die bei der Zellreinigung und Abfallbeseitigung helfen, unberührt lässt.

Ein Forscherteam um Helge Bode vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie, zusammen mit Michael Groll von der Technischen Universität München und Markus Kaiser von der Universität Duisburg-Essen, hat durch Kombination von Enzymen eine neue Verbindung geschaffen. Sie nutzten nicht-ribosomale Peptid-Synthetasen und Polyketid-Synthasen – Enzyme, die Peptide und Polyketide herstellen. Dies führte zu einem Peptid-Polyketid-Hybrid, das möglicherweise für die Entwicklung neuer, spezifischer Inhibitoren des Immunoproteasoms von Bedeutung ist.

Wichtige Punkte zur neuen Entwicklung:

• Die neue Methode nutzt die XUT-Technologie, um Andockstellen in Thiolationsdomänen zu manipulieren.
• Dadurch können nicht-ribosomale Peptidsynthetasen und Polyketidsynthasen fusioniert werden.
• Die Natur verwendet bereits ähnliche Hybride, wie Syrbactine, um Proteasomen in höheren Organismen zu hemmen.
• Syrbactine sind dafür bekannt, den Zelltod durch das Verstopfen von Entsorgungssystemen zu verursachen, was sie potenziell zu Krebsmedikamenten macht.

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Traditionelle Methoden zur Blockierung des Immunproteasoms führen häufig zu unerwünschten Nebenwirkungen. Die derzeitigen Inhibitoren sind nicht spezifisch genug und können andere Zellfunktionen stören. Die Forscher nutzen nun einen Peptid-Polyketid-Hybrid, um präzisere Medikamente zu entwickeln, die gezielter auf das Immunproteasom wirken. Dieser Ansatz kann das Risiko von Nebenwirkungen verringern, was für die Patientensicherheit von großer Bedeutung ist.

Die Forschung hat viele potenzielle Anwendungen über die Behandlung von Immunerkrankungen hinaus. Die gleichen Methoden könnten zur Entwicklung von Medikamenten für andere Krankheiten genutzt werden, bei denen eine Blockade des Proteasoms hilfreich ist, wie beispielsweise bei einigen Krebsarten. Syrbactine, die natürlichen Substanzen, die diese Forschung inspiriert haben, zeigen bereits Potenzial, indem sie Tumorzellen zum Absterben bringen.

Die Forscher beabsichtigen, diese Verbindungen weiter zu optimieren. Mit Hilfe von Computermodellen und schnellen Testmethoden wollen sie neue Varianten zügig entwickeln und überprüfen. Dies wird dabei helfen, die besten und präzisesten Kandidaten für verschiedene medizinische Anwendungsbereiche zu identifizieren. Obwohl die derzeitige Verbindung noch nicht perfekt ist, stellt sie einen vielversprechenden Ausgangspunkt für zukünftige Arbeiten zur gezielten Hemmung des Immunproteasoms dar. Diese Forschung markiert einen bedeutenden Fortschritt hin zu besseren und sichereren Behandlungen für immunbezogene Erkrankungen.