Exakt inriktning på medicin är inte längre en framtidsvision. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) har framgångsrikt utvecklat proteiner som fungerar som en shuttle och släpper ut medicin direkt på den plats där det behövs. Studien kan fungera som en modell och kan möjliggöra riktad och vävnadsspecifik administrering av medicin i framtiden.

Att använda medicin på ett målinriktat sätt och leverera det utan att skada frisk vävnad är en nyckelfråga inom läkemedelsforskning. Personal vid FAU:s ordförande för bioteknologi under ledning av prof. Dr. Yves Muller och huvudförfattare till studien Karin Schmidt har utvecklat en ny lösning för denna process. I samarbete med forskare från Friedrich-Schiller Universität Jena, de kunde visa att en viss grupp proteiner kan omstruktureras för att bilda vävnadsspecifika "skyttlar" för medicinering.

En datorstödd process som utvecklats av bioteknikens ordförande och experiment i laboratoriet krävdes för att lösa den svåra uppgiften att designa proteiner på ett sådant sätt att ämnen (så kallade legater) kan bindas till dem. Forskarna använde kristallografi för detta ändamål. I ett spel "Ping Pong" mellan datorprogram och laboratorium, forskarna konverterade framgångsrikt ett protein av humant ursprung som kallas antikymotrypsin till proteiner till vilka de kunde binda ett välkänt antibiotikum (Doxycyclin) och ett allmänt använt cytostatiskt läkemedel (Doxorubicin) som används för behandling av cancer och autoimmuna sjukdomar. Den bundna medicinen frisattes sedan vid målvävnaden genom att dela upp proteinet med ett så kallat proteinasenzym. Den publicerade studien ger nu experimentellt bevis på att medicinen var bunden till proteinerna och beskriver hur den uppnåddes.

Genom att använda proteinbussarna kan läkemedel användas i lägre doser på ett målinriktat sätt utan större procedurer och med färre biverkningar. Detta skulle minska läkemedlets inverkan på resten av kroppen och andra organ och göra det möjligt att använda de aktiva ingredienserna i läkemedlen mer effektivt. "Vi har en lång och svår väg framför oss innan vissa proteiner kan användas som transport i medicinska applikationer, "säger professor Dr. Yves Muller, som ledde studien. Det första steget är att öka bindningsaffiniteten för läkemedlen till shuttleproteinerna. "Nyckeln måste passa ännu mer exakt in i nyckelhålet, "säger professor Dr. Muller. Ordföranden för bioteknik vid FAU kommer att vara intensivt involverad i detta projekt under de närmaste åren.

Nästa steg innebär att projektet utvidgas till klinisk tillämpad forskning. Experimentella bevis måste då visa att mekanismerna också fungerar i vävnad. Dock, forskarna är hoppfulla att deras modellstudie har potential att utveckla riktade pendelbussar för medicinering och kan vara banbrytande för målinriktad och effektiv medicinering.