Chemie-Nobelpreis 2024: Pharmaunternehmen nutzen Vorhersage und Design von Proteinen für neue Medikamente

Proteine: Zentrale Akteure im Stoffwechsel und in der Medizin

Proteine sind eine vielfältige Gruppe von Biomolekülen. Sie spielen eine zentrale Rolle bei allen Lebensvorgängen, ermöglichen beispielsweise den Stoffwechsel, die Muskelbewegung und die Nervenaktivität. Zentral sind sie auch bei Krankheiten und bei ihrer Behandlung: Denn zum einen greifen die meisten Medikamente dadurch in Krankheiten ein, dass ihre Wirkstoffe bestimmte Proteine im Körper in ihrer Aktivität blockieren oder unterstützen (oft sind das Enzyme oder Hormonrezeptoren). Zum anderen sind viele Arzneimittel-Wirkstoffe selbst Proteine, beispielsweise im Fall von Gerinnungsfaktoren oder Antikörpern.

Computergestützte Methoden beschleunigen die Entwicklung neuer Wirkstoffe

Um wirksam zu sein, müssen Wirkstoffe in ihrer Form und weiteren Eigenschaften zu den Molekülen im Körper passen, an denen sie ins Krankheitsgeschehen eingreifen sollen. Lange Zeit konnten Pharmaforscher:innen das nur durch zahlreiche "Versuch und Irrtum"-Experimente oder mit extrem aufwendigen physikalischen Methoden zur Strukturaufklärung erreichen. Dank immer zuverlässigerer Computermethoden zur Strukturvorhersage von Proteinen und zum Proteindesign können sie aber nun oftmals wesentlich schneller zu aussichtsreichen Wirkstoffkandidaten kommen – beispielsweise zu neuen Antikörpern, die sich biotechnisch herstellen lassen. Häufig kombinieren sie diese Techniken noch mit weiteren Instrumenten der künstlichen Intelligenz. Doch nur diejenigen Wirkstoffkandidaten, die in Versuchen mit Zellkulturen und Versuchtieren zeigen, dass sie wirklich die vorhergesagten Eigenschaften haben, werden anschließend auch mit Menschen in klinischen Studien erprobt.Quelle:

Verband Forschender Arzneimittelhersteller e.V.