Molekulare optische Schalter könnten ganz neue Behandlungsmöglichkeiten eröffnen, auch bei Diabetes.

Molekulare optische Schalter können die Signalübertragung von Molekülen beeinflussen. In einer Forschungsstudie, angeführt von Professor Dr. Dirk Trauner an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München und Johannes Broichhagen (LMU) sowie Professor Dr. Guy Rutter und Dr. David Hodson vom Imperial College London, ist es gelungen, einen optischen Schalter für Medikamente aus der Klasse der Sulfonylharnstoffe zu entwickeln. Das berichtet die LMU in einer Pressemitteilung.

Moleküle gezielt mit Licht ansprechen

„Wir verbinden synthetische molekulare Schalter, die auf Licht reagieren, mit natürlichen Rezeptoren. Diese hybriden Fotorezeptoren machen die Moleküle für Licht ansprechbar“, erläutert Trauner das Prinzip der molekularen optischen Schalter. „Licht lässt sich sehr genau kontrollieren, so dass wir die Moleküle gezielt ansprechen können. Außerdem ist die Reaktion reversibel.“ Wird dieses Prinzip auf Arzneimittel übertragen, kann ein Wirkstoff allein durch einen Lichtreiz freigesetzt werden.

Insulinfreisetzung durch blaues Licht

Molekulare optische Schalter könnten ganz neue Behandlungsmöglichkeiten eröffnen. Für Sulfonylharnstoffe haben die Forscher nun den Prototypen JB253 entwickelt und erfolgreich im Labor getestet: Betazellen der Bauchspeicheldrüse setzen Insulin frei, sobald der mit einem optischen Schalter versehene Arzneistoff mit blauem Licht stimuliert wird. Geht das Licht aus, stoppt auch die Insulingabe.

Sulfonylharnstoffe setzen an den Kaliumkanälen von Zellen in der Bauchspeicheldrüse an. „Der Prototyp JB253 könnte ein wichtiges Werkzeug sein, um die Funktion der Kaliumkanäle zu untersuchen“, sagt Trauner, der die Photopharmakologie nicht nur für ein wertvolles Forschungswerkzeug hält: „Wir sind überzeugt, dass sie in nicht allzu ferner Zukunft auch klinisch Bedeutung erlangt.“

Wird das blaue LED-Licht ausgeknipst, stoppt die Medikamentenzufuhr

Die Vision der Forscher ist, dass das Arzneimittel als Tablette eingenommen werden kann. Der Wirkstoff würde erst in dem Moment freigesetzt, in dem der Patient ein blaues LED-Licht an seine Haut hält. Wird das Licht ausgeknipst, stoppt die Medikamentenzufuhr. „Es ist noch ein langer Weg, bevor eine solche Therapie für Patienten möglich wird. Sie würde ihnen erlauben, ihren Blutzuckerspiegel besser zu kontrollieren. Außerdem könnten so Nebenwirkungen reduziert werden, da der Wirkstoff gezielt dort freigesetzt werden kann, wo er benötigt wird“, sagt Hodson. Allerdings muss der Prototyp JB253 noch seine blutzuckersenkende Wirkung im Tiermodell zeigen. Die Studie ist publiziert in „Nature Communications“

von Dr. med. Katrin Kraatz
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