Innovative Technologie aus Marburg

Ein Team der Universität Marburg hat einen erstaunlichen Fortschritt in der Zellbiologie erzielt: Sie entwickelten ein optochemisches Werkzeug, das es ermöglicht, das zentrale Sauerstoffsensorprotein HIF1α gezielt zu steuern und somit dessen Aktivität auf Wunsch zu beeinflussen. Die Bedeutung von HIF1α für die Anpassung der Zellen an Sauerstoffverfügbarkeit wurde bereits 2019 mit dem Nobelpreis für Medizin gewürdigt.

Der molekulare Lichtschalter

Leiter der Studie, Dr. Van Tuan Trinh, hat ein „Stapled Peptide“ geschaffen, das sich durch sichtbares Licht aktivieren lässt. Dieses revolutionäre Konzept, das als „Hot Paper“ öffentlichkeitswirksam in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie präsentiert wurde, zeigt, wie Licht eine künstliche Reaktion auf zellulärer Ebene auslösen kann, die normalerweise nur bei Sauerstoffmangel hervorgerufen wird.

Ein Durchbruch in der optochemischen Forschung

„Die Hervorhebung unserer Arbeit beweist, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft den Fortschritt in der optochemischen Steuerung hochschätzt“, so Prof. Olalla Vázquez. Die neuartige Technik des Lichtschalters hat das Potenzial, viele Zukunftsanwendungen zu inspirieren.

Funktionsweise des Lichtschalters

Das photoschaltbare Peptid (PSB-BCB-04) agiert wie ein molekularer Lichtschalter: Durch Lichtbestrahlung verändert es seine Form und beeinflusst den für HIF1α verantwortlichen Proteinkomplex. Grünes Licht stabilisiert HIF1α unter normalen Bedingungen und aktiviert Gene, die für die Zellreaktion auf Hypoxie entscheidend sind.

Eine neue Ära der medizinischen Anwendungen

Diese präzise Methode bietet immense Chancen für die regenerative Medizin und gezielte Krebstherapien. Laut Prof. Vázquez reguliert HIF1α über hundert Gene, die für Sauerstofftransport und Gewebereparatur zuständig sind. Funktionen, die in der Medizin von größter Bedeutung sind, besonders bei Erkrankungen wie Krebs und Anämie.

Präzise Therapie mit geringeren Nebenwirkungen

Das lichtgesteuerte Peptid bietet eine genaue zeitliche und räumliche Kontrolle, was die Anwendung in Therapien revolutionieren könnte. Es kann HIF1α gezielt aktivieren, wo und wann es gebraucht wird, und minimiert so potenziell unerwünschte Nebenwirkungen.

Ausblick auf die Zukunft der biochemischen Forschung

Darüber hinaus verdeutlicht dieser Ansatz, wie lichtreaktive Peptide zur Regulierung der Proteinstabilität eingesetzt werden können, um präzisere Ergebnisse bei der Bekämpfung von Krankheiten zu erzielen. Diese bahnbrechende Forschung aus Marburg könnte den Weg für zukünftige therapeutische Strategien ebnen und die Medizin nachhaltig verbessern.