Tierische Toxine für die Medikamentenentdeckung

Spinnen, Skorpione, Insekten und bestimmte Meerestiere sind in der Lage, Gifte herzustellen. Gifte werden aufgrund deren hohen und komplexen Peptidgehalts zunehmend für eine potenzielle therapeutische Anwendung in Erwägung gezogen. Auf dem Markt verfügbare Medikamente zur Schmerzlinderung bei einer HIV-Erkrankung und zur Blutgerinnung basieren größtenteils auf Giftpeptiden von Schlangen und Conus-Schnecken. Die Pharmaindustrie untersucht momentan zunehmend die Verwendung toxinbasierter Medikamente.

Zur Untersuchung der Diversität und Pharmakologie von Giftpeptiden verfolgen die Wissenschaftler des EU-finanzierten VENOMICS-Projekts die Erstellung einer großen Bibliothek synthetischer Peptide. Um der Herausforderung einer Untersuchung 170.000 giftiger Tiere zu begegnen, kombinieren die Partner des Konsortiums basierend auf Giften die Proteomik und basierend auf Giftdrüsen die Transkriptomik von mehr als 200 Arten.

Es wird ein Workflow mit hohem Durchsatz basierend auf der größten Giftsammlung und etheruntersuchter Gewebeproben entwickelt. Die Idee dahinter ist die Bestimmung aller in Giftdrüsen exprimierter Toxine und die Charakterisierung der Peptidentwicklung, welche sich im Gift vollzieht. Dies wiederum wird die Erstellung von 50.000 Toxinsequenzen ermöglichen, von denen die 5.000 interessantesten durch chemische Synthese oder rekombinante Expression produziert werden.

Eine Validierung des Ansatzes und der ausgewählten Peptide im Hinblick auf potenzielle Medikamente wird anhand auf Funktionen und Rezeptoren ausgerichteten Proben durchgeführt, welche eine spezifische Verbindung zu altersbezogenen Pathologien herstellen.

Das VENOMICS-Projekt eröffnet durch die Entwicklung neuer Techniken ohne Einschränkungen im Hinblick auf die Verfügbarkeit natürlicher Produkte eine neue Methode der Giftforschung und -nutzung.

Die Studie wird in einem niemals zuvor gewagten Umfang durchgeführt und die erstellten Bibliotheken werden direkt in die Forschungs-Pipeline eingespeist. Der VENOMICS-Ansatz zur Medikamentenentdeckung könnte zu innovativen Medikamenten für eine neuartige Behandlung schwerer medizinischer Erkrankungen führen.