UNC-Forscher erhalten $27M als Bundesmittel für die Entwicklung besserer Psychopharmaka

Veröffentlichungsdatum: 16. Juni 2020

KAPELLENHÜGEL - Es gibt keine schnell wirkenden Medikamente zur Behandlung von Depressionen, Angstzuständen oder Drogenmissbrauch ohne Nebenwirkungen. Forscher unter der Leitung von Bryan L. Roth, MD, PhD, der Michael Hooker Distinguished Professor für Pharmakologie an der UNC School of Medicine, versuchen das zu ändern.

Mit einer vierjährigen $26,975,142-Kooperationsvereinbarung der Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) werden Roth und Kollegen neue Strukturbiologie- und Computeransätze nutzen, um neue Medikamente zu entwickeln, die schnell und effektiv ohne schwerwiegende Nebenwirkungen wirken.

„Depressionen, Angstzustände und Drogenmissbrauch betreffen große Teile der Bevölkerung. Die Entwicklung sicherer, schnell wirkender und wirksamerer Medikamente würde die Behandlung dieser Störungen revolutionieren und damit Todesfälle und Behinderungen verringern“, sagte Roth, der auch das National Institute of Mental Health Psychoactive Drug Screening Program mit Sitz an der UNC-Chapel Hill leitet. „Obwohl Arzneimittel wie Ketamin und möglicherweise Psilocybin eine schnelle antidepressive Wirkung haben, ist ihre klinische Anwendung aufgrund ihrer halluzinogenen, süchtig machenden und desorientierenden Nebenwirkungen begrenzt. Unser Team hat innovative Methoden und Technologien entwickelt, um diese Einschränkungen zu überwinden, mit dem Ziel, bessere Medikamente zur Behandlung dieser neuropsychiatrischen Erkrankungen zu entwickeln.“

An dem Forschungsprojekt sind Georgios Skiniotis, PhD, und Ron Dror, PhD, von der Stanford University beteiligt; Jian Jin, PhD, von der Icahn School of Medicine am Mt. Sinai; Brian Shoichet, PhD, und Nevan Krogan, PhD, von der UC-San Francisco; und William Wetsel, PhD, von der Duke University.

Ungefähr 30 Prozent der von der FDA zugelassenen Medikamente zielen auf Moleküle auf der Oberfläche von Zellen ab, die als G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) bezeichnet werden, um ihre therapeutischen Wirkungen zu vermitteln. Medikamente wie Koffein – das Stimulans in Kaffee und Tee – binden an diese Art von Rezeptoren und lösen eine Wirkungskaskade in den Zellen aus, um zu verhindern, dass eine natürlich vorkommende Gehirnchemikalie uns müde macht. Koffein kann aufgrund dieser Kaskade interzellulärer Wirkungen andere Wirkungen haben, diese sind jedoch im Allgemeinen mild. Andere Medikamente, die auf die Behandlung ernsterer Probleme abzielen, wie etwa einige zur Behandlung von Depressionen, können diese Symptome teilweise lindern, oft jedoch nicht ohne schwere Nebenwirkungen. Diese Nebenwirkungen, zu denen Gewichtszunahme, Schläfrigkeit und Mundtrockenheit gehören können, treten auf, weil Medikamente nicht genau auf die GPCRs abzielen. Ähnliche Nebenwirkungen aufgrund dieser mangelnden Spezifität plagen die meisten Medikamente, die auf GPCRs abzielen.

Roth und Kollegen haben in den letzten Jahren daran gearbeitet, dieses Problem zu überwinden, indem sie hochentwickelte und hochmoderne Technologien wie Lipid-Kubikphasen-Röntgenkristallographie, Kryo-Elektronenmikroskopie und computergestützte Chemie im ultragroßen Maßstab nutzten, um zu bestimmen, wie Medikamente wirken binden an diese Rezeptoren und beeinflussen deren Aktivität. Wichtig ist, dass die Forscher neue Techniken entwickelt haben, um vollständig aufzuklären, wie Medikamente Signalprozesse in Zellen beeinflussen könnten, um wirksamere Medikamente zu entwickeln.

„Die Entwicklung von Medikamenten zur Stabilisierung dieser spezifischen Zellsignalkomplexe stellt eine ‚große Herausforderung‘ für die neuropsychiatrische Arzneimittelforschung dar, da es derzeit keine von der FDA zugelassenen Medikamente mit den gewünschten Signalprofilen gibt“, sagte Roth, der auch eine Lehrtätigkeit an der UNC innehat Eshelman School of Pharmacy. „Wir werden unsere jüngsten Innovationen in der GPCR-Strukturbestimmung nutzen, um spezifische Serotoninrezeptoren zu stabilisieren und Zehntausende bis Hunderttausende neuer Kandidaten für die Entwicklung besserer Medikamente zu identifizieren.“

Er fügte hinzu: „Schnell wirkende Arzneimittel mit antidepressivem, angstlösendem und süchtig machendem Potenzial ohne behindernde Nebenwirkungen gibt es nicht, nicht einmal als experimentelle Präparate zur Verwendung bei Tieren.“ Die Entwicklung solcher Verbindungen würde die Art und Weise verändern, wie wir Millionen von Menschen auf der ganzen Welt behandeln, die unter diesen schwerwiegenden und lebensbedrohlichen Erkrankungen leiden.“

Dieses Projekt wird von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) gesponsert, die Teil des US-Verteidigungsministeriums ist. Die in diesem Material enthaltenen Ansichten, Meinungen und/oder Erkenntnisse sind die der Autoren und sollten nicht als offizielle Ansichten, Richtlinien oder Billigungen des Verteidigungsministeriums oder der US-Regierung interpretiert werden.

(C) UNC-CH

Originalquelle des Artikels: WRAL TechWire