Moderne Methoden der Zellbiologie

VI: Wirkstoff-Screening    (INHALT)

Als Grundlage für die Suche nach bioaktiven Substanzen mit Screening-Methoden kann ein Substanz-Bibliothek dienen - eine sehr große Zahl unterschiedlicher Verbindugen. Hier ist ein Weg dargestellt, die sogenannte "Split-and-Combine"-Methode, mit der eine Substanz-Bibliothek erzeugt werden kann.   Als Träger für die einzelnen Substanzen dienen kleine Harzkügelchen (schwarz), an denen die Verbindungen synthetisiert werden. Die Substanzen werden in mehrere Schritten aufgebaut - als Beispiel kann die Synthese von Peptiden aus einzelnen Aminosäuren dienen. Der Übersichtlichkeit halber werden hier nur drei Komponenten (A, B, C) gezeigt.   Zunächst werden die drei Komponenten in getrennten Gefäßen an die Harzkügelchen gekoppelt. Dann werden die drei in einem Gefäß gemischt (combine) und die Mischung wieder auf drei Gefäße verteilt (split). In jedem der drei Gefäße liegen nun Kügelchen mit A, B, und C vor.   Um die zweite Komponente anzukoppeln wird nun zu jedem Gefäß eine Komponente im Überschuß zugegeben. Die dabei entstehenden 9 unterschiedlichen Zweierketten werden wieder gemischt, und die Mischung wiederum auf drei Gefäße verteilt. Beim nächsten Kopplungsschritt entstehen 27 unterschiedliche Dreierketten.   Bei Verwendung von mehr als drei Komponenten (z.B. 20 Aminosäuren) entstehen bei dieser Methode schnell viele Tausend unterschiedliche Moleküle. Z.B. kann man mit nur 60 Reaktionsschritten alle 8000 möglichen Tripeptide erhalten, die aus 20 Aminosäuren entstehen können.   Um zu testen, ob sich in einer solchen Bibliothek ein bioaktives Molekül befindet, bedarf es eines Massentestverfahrens - des high-throughput-Screenings. Dazu gehört ein geeignetes Bioassay für die Detektion der Bioaktivität sowie ein Screening-Gerät für die automatisierte Untersuchung der Substanz-Bibliothek.     Aus: Böhm, H.-J., Klebe, G., Kubiniyi, H. (1996)