Bessere Behandlungen für Lungenkrankheiten, Krebs und Alzheimer könnten sich aus einem neuen Ansatz ergeben
Neuer Ansatz-Bessere Behandlungen für Alzheimer -Wissenschaftler des schwedischen Karolinska Institutet und des SciLifeLab zeigen in einer in der Zeitschrift Science veröffentlichten Arbeit, wie sie die Fähigkeit eines Proteins zur oxidativen Reparatur von DNA-Schäden verbessern und gleichzeitig eine neue Proteinfunktion erzeugen können. Die von den Forschern entwickelte neue Methode könnte zu wirksameren Therapien für Krankheiten führen, die mit oxidativem Stress zusammenhängen, darunter auch Krebs. Obwohl die Forscher glauben, dass sie noch vielversprechender ist, wurde sie auch mit Lungen- und Alzheimer-Krankheiten in Verbindung gebracht.
Die Grundlage der Arzneimittelentwicklung besteht traditionell in der Identifizierung bestimmter pathogener Proteine und der Entwicklung von Medikamenten, die diese blockieren. Viele Krankheiten werden jedoch durch einen Verlust oder eine Abnahme der Proteinfunktion ausgelöst, die durch Hemmstoffe nicht behoben werden kann.
Angeregt durch eine Entdeckung, die mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde
Das Protein OGG1, ein Enzym, das oxidative DNA-Schäden repariert und mit dem Altern und Krankheiten wie Alzheimer, Krebs, Fettleibigkeit, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Autoimmunerkrankungen und Lungenerkrankungen in Verbindung gebracht wird, wurde in der vorliegenden Studie von Forschern des Karolinska Institutet verbessert.
Die Gruppe machte sich einen als Organokatalyse bekannten Ansatz zunutze, der von Benjamin List und David WC MacMillan entwickelt und 2021 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet wurde. Die Methode beruht auf der Erkenntnis, dass winzige organische Moleküle die Fähigkeit haben, als Katalysatoren zu fungieren und chemische Reaktionen in Gang zu setzen, ohne zum Endprodukt beizutragen.
Die Forscher untersuchten, wie sich diese zuvor beschriebenen Katalysatormoleküle mit OGG1 verbinden und dessen Aktivität in den Zellen verändern. Eine der Verbindungen erwies sich als besonders faszinierend.
Neuer Ansatz-Bessere Behandlungen für Alzheimer -10-mal stärker
Der Erstautor der Studie, Maurice Michel, Assistenzprofessor an der Abteilung für Onkologie und Pathologie des Karolinska-Instituts, erklärt, dass das Enzym zehnmal effektiver bei der Reparatur von oxidativen DNA-Schäden wird und eine neue Reparaturfunktion übernehmen kann, wenn der Katalysator dem Enzym hinzugefügt wird.
Der Katalysator ermöglichte es dem Enzym, die DNA auf eine neuartige Weise zu schneiden, indem es ein neues Protein namens PNKP1 anstelle seines typischen Proteins APE1 benötigte, um zu funktionieren.
Den Forschern zufolge könnten solche verbesserten OGG1-Proteine zur Entwicklung neuartiger Behandlungen für Erkrankungen im Zusammenhang mit oxidativen Schäden führen. Der Endautor der Studie, Professor Thomas Helleday von der Abteilung für Onkologie und Pathologie des Karolinska-Instituts, sieht jedoch noch weitere Anwendungsmöglichkeiten für die Idee, ein winziges Katalysatormolekül in ein Protein einzubauen, einschließlich der Verbesserung und Veränderung anderer Proteine.
Die Schaffung neuartiger Proteinfunktionalitäten
Thomas Helleday: “Wir glauben, dass dieser Ansatz einen Paradigmenwechsel im pharmazeutischen Sektor herbeiführen könnte, bei dem neuartige Proteinfunktionen erzeugt werden, anstatt durch Inhibitoren gehemmt zu werden.” “Aber die Technologie ist nicht nur für Pharmazeutika geeignet. Es gibt buchstäblich viele Anwendungsmöglichkeiten.”
