Moderne Methoden der Zellbiologie

VI: Wirkstoff-Screening (INHALT)

Die Suche nach bioaktiven Wirkstoffen

Bei der Suche nach pharmakologischen Wirkstoffen führen ganz unteschiedliche Wege zum Ziel. Die gezielte Neusynthese einer Substanz für eine therapeutische Anwendung war in der Vergangenheit von untergeordneter Bedeutung. Öfter wurden schon bekannte Wirkstoffe verbessert, um eine effektivere Wirkung zu erzielen und um Nebenwirkungen einzuschränken. Nicht selten half der Zufall bei der Entdeckung eines neuen Wirkstoffs - oder einer Substanz, die durch ihre bioaktive Wirkung neue Wege zur Entwicklung von therapeutisch verwendbaren Wirkstoffen aufgezeigt hat.

Zu den Methoden des Wirkstoff-Screenings kann man Versuche zählen, bei denen die Wirkung einer Vielzahl von Pharmaka auf Patienten getestet wird. Mit solchen Versuchsreihen konnte z.B. Henri Laborit beim Austesten einer Reihe von Antihistaminika das Chlorpromazin als Neuroleptikum identifizieren. Screening mit hilfe von Bioessays wird verwendet um interessante Substanzen in Pflanzenextrakten, Tiergiften und anderem biologischen Material zu finden. Solche Versuche haben zur Isolierung von Antibiotika, dem Immunsuppressivum Cyclosporin A und dem Cholesterinsenker Lovastatin geführt, das durch ein Screening von Extrakten aus 8000 verschiedenen Mikroorganismen gefunden wurde. Screening mit Bioessays dient auch zum Austesten gezielt modifizierter Substanzen (Verbesserung von Substanzen) sowie zur Suche nach Wirkstoffen in großen Substanzsammlungen.

Die Tabelle unten zeigt eine Art Hitliste erfolgreicher Pharmaka und die Methoden, die zu ihrer Entdeckung führten.

Nach: Böhm, H.-J., Klebe, G., Kubinyi, H. (1996)

Jahr

Substanz

Wirkung

Art der Entdeckung

1806	Morphin	Hypnotikum	Naturstoff
1857	Salicylsäure	Entzündungshemmer	Naturstoff
1884	Cocain	Stimulans	Naturstoff
1888	Phenacetin	Analgetikum/Antipyretikum	Design
1889	Acetylsalicylsäure	Analgetikum/Antipyretikum	Verbesserung
1903	Barbiturate	Schlafmittel	Zufall
1909	Arsphenamin	Syphilistherapie	Design
1921	Procain	Lokalanästhetikum	Verbesserung
1922	Insulin	Antidiabetikum	Naturstoff
1928	Estron	weibliches Sexualhormon	Naturstoff
1928	Penicillin	Antibiotikum	Zufall
1935	Sulfachrysoidin	Bakteriostatikum	Screening
1944	Streptomycin	Antibiotikum	Screening
1945	Chloroquin	Malariamittel	Verbesserung
1952	Chlorpromazin	Neuroleptikum	Screening
1956	Tolbutamid	orales Antidiabetikum	Verbesserung
1960	Chlordiazepoxid	Tranquilizer	Zufall
1962	Verapamil	Calciumkanalblocker	Screening
1963	Propranolol	Betablocker	Verbesserung
1964	Furosemid	Diuretikum	Screening
1975	Nifedipin	Calciumkanalblocker	Screening
1976	Cimetidin	H₂-Blocker, Ulcustherapie	Verbesserung
1981	Captopril	ACE-Hemmer	Design
1981	Ranitidin	H₂-Blocker	Verbesserung
1983	Cyclosporin A	Immunsuppressivum	Screening
1984	Enalapril	ACE-Hemmer	Design
1985	Mefloquin	Malariatherapie	Verbesserung
1986	Fluoxetin	Antidepressivum	Verbesserung
1987	Artemisinin	Malariatherapie	Naturstoff
1987	Lovastatin	Cholesterinsenker	Screening
1988	Omeprazol	H⁺-Pumpenhemmer	Design
1991	Sumatriptan	Migränetherapie	Design