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BLICK 82 Aus der Forschung
PROTEASE-HEMMER ALS
ARZNEISTOFFE
Arzneistoffe, die eiweißspaltende Enzyme bei
ihrer Arbeit behindern, haben sich in der
Vergangenheit schon mehrfach bewährt: Vor
20 Jahren stellten sie ein neues Konzept für
die Therapie des Bluthochdrucks dar. 1996
brachten sie einen entscheidenden Durch­
bruch bei der Behandlung von AIDS. Weil in
solchen Arzneistoffen aber ein noch größeres
Potenzial steckt, stehen sie im Mittelpunkt
eines Forschungsprojekts an der Uni Würz­
burg.
Die Arbeitsgruppe der Pharmazeutin Prof. Dr. Tanja
Schirmeister beschäftigt sich mit einer bestimmten
Klasse von eiweißspaltenden Enzymen, den so ge·
nannten Cystein-Proteasen. Deren bekanntester Ver­
treter steckt in einer tropischen Frucht, der Papaya.
Aber auch im Körper des Menschen sind diese En­
zyme zu finden. Viele von ihnen wurden erst in den
vergangenen Jahren entdeckt, und seitdem sucht auch
die pharmazeutische Industrie verstärkt nach Stof­
fen, die diese Proteasen hemmen können.
Dieses Interesse kommt nicht von ungefähr, denn
die Cystein-Proteasen sind an vielen Krankheiten be­
teiligt. Entsprechende Hemmstoffe könnten zum Bei­
spiel zur Behandlung von Osteoporose, Herzinfarkt
und Schlaganfall dienen. Auch bei entzündlichen Er-
krankungen wie der rheumatoiden Arthritis oder bei
krankhaft erhöhtem Muskelabbau spielen zwei Pro­
teasen eine Rolle, die so genannten Cathepsine.
Die Arbeitsgruppe von Tanja Schirmeister will Hemm­
stoffe entwickeln, die ganz spezifisch diese Cathep-
sine hemmen. Außerdem suchen die Wissenschaftler
nach Protease-Hemmern mit neuartigen Wirk­
mechanismen ebenso wie nach Hemmstoffen, die im
Körper deutlich stabiler sind als die bislang be­
kannten.
Die Protease-Hemmer sind meist ähnlich aufgebaut:
Sie verfügen über eine reaktive Gruppe, die mit dem
aktiven Zentrum der Enzyme reagiert und es dadurch
in seiner Funktion blockiert. Der größere Molekülteil
der Hemmstoffe ist so aufgebaut, dass er sich sehr
gut an die Proteasen anlagern kann.
bei handelt es sich um kleine Eiweißmoleküle, die
als Arzneistoffe allerdings wenig geeignet sind, weil
sie besonders im Magen-Darm-Trakt nicht stabil sind.
Die Arbeitsgruppe Schirmeister will zum einen die
Stabilität der Hemmstoffe erhöhen, indem sie die
Peptide durch peptidähnliche Stoffe ersetzt. Dadurch
lassen sich möglicherweise auch Hemmstoffe her­
stellen, die einen neuartigen Wirkmechanismus auf­
weisen. Um gezielt Hemmstoffe für einzelne Cystein­
Proteasen zu entwickeln, versuchen die Mitarbeiter
der Arbeitsgruppe Schirmeister, die geringen Unter­
schiede in der Oberflächenstruktur (Substratbindungs­
taschen) der verschiedenen Proteasen auszunutzen.
Alle Substanzen, die in der Arbeitsgruppe am Würz­
burger Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie
synthetisiert werden, können sofort an den isolierten
Proteasen getestet werden, so dass die Struktur­
Wirkungsbeziehungen direkt analysiert werden kön­
nen. In Kooperation mit anderen Arbeitsgruppen
werden zudem Versuche an Zellkulturen (Tests auf
Zellgiftigkeit) und Tiermodellen durchgeführt.
Die Forschung von Prof. Schirmeister wird von der
Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Fonds der
Chemischen Industrie und dem Bundesforschungs­
ministerium unterstützt.
Qualitätssicherung
in Reha-Kliniken
In Deutschland gibt es rund 150 Reha-Klini­
ken, die von den Trägern der gesetzlichen
Unfallversicherung zur Behandlung von
Patienten mit Verletzungen nach Arbeits- und
Wegeunfällen sowie zur Therapie von Berufs­
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