(CONNECT) Forschende am Zentrum für Life Sciences des Paul Scherrer Instituts (PSI) haben auf molekularer Ebene beobachtet, wie ein lichtschaltbarer Wirkstoff mit einem biologischen Rezeptor interagiert. Der Effekt könnte Grundlagen für Medikamente schaffen, die mit Licht bestrahlt in einem Teil des Körpers aktiv werden, ohne den Rest mit Nebenwirkungen zu belasten, heisst es in einer Mitteilung.
Das Team um Jörg Standfuss beobachtete den Betablocker Photoazolol-1. Das Medikament wirkt an sogenannten β-adrenergen Rezeptoren, die sich am Herzen und an glatter Muskulatur der Atemwege befinden. Aktiviert mit Adrenalin oder Noradrenalin, lösen die Rezeptoren Stress aus. Photoazolol-1 hemmt die Rezeptoren und senkt somit den Blutdruck.
Mit Partnern vom Forschungsinstitut Consejo Superior de Investigaciones Científicas in Barcelona hat das Team ein um Azobenzol erweitertes Molekül entwickelt, das sich mit Licht schalten lässt. „Diese Atomgruppe klappt um, wenn man sie mit violettem Licht bestrahlt. Dann hat das Photoazolol-1 einen abgeknickten Teil und wird insgesamt sehr viel sperriger“, wird Quentin Bertrand, Mitautor der aktuellen Studie, in der Mitteilung zitiert.
Dabei entwickelt sich eine gebogene Form des Photoazolol-1, das weniger Rezeptoren blockt. Die Forschenden schlussfolgern aus der Reaktion, dass sich mit Licht die Wirkung des Moleküls regeln lässt. Je nach Lichtbestrahlung liessen sich im Labor Herzzellen langsamer oder schneller bewegen. Die Untersuchungen wurden am m Freie-Elektronen-Röntgenlaser SwissFELam PSI durchgeführt. Damit liessen sich ultraschnelle Vorgänge darstellen. Diese Beobachtungen der Lichtwirkung könnten beim Design neuer Wirkstoffe helfen.
Das Projekt wird mit einer Forschungsförderung durch den Schweizerischen Nationalfond SNFunterstützt. Die Studiewurde in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie publiziert. ce/ww
