Optische Messung der Aktivität von Rezeptoren
Im Rahmen der Hightech-Strategie 2020 legt das BMBF einen Schwerpunkt auf den Wissens- und Technologietransfer. Mit der Fördermaßnahme „Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung – VIP“ wird das Ziel verfolgt, Ergebnisse der Grundlagenforschung hinsichtlich der technischen Machbarkeit und des wirtschaftlichen Potenzials zu überprüfen und in Richtung Anwendung weiterzuentwickeln. Damit sollen Lücken zwischen akademischer Forschung und wirtschaftlicher Anwendung geschlossen und so das deutsche Innovationssystem gestärkt werden.
Für die Identifizierung potenzieller Arzneistoffe gibt es eine Reihe von etablierten Verfahren. Diese haben den Nachteil, dass nach Zugabe einer Substanz nicht direkt die Aktivierung oder Inaktivierung am Wirkungsort (bspw. einem Rezeptor in der Zellmembran) gemessen wird, sondern die dadurch ausgelösten nachgeschalteten Signale in der Zelle. Auf diese Weise kann jedoch das jeweilige Messsignal nicht sicher auf den tatsächlichen Wirkungsort zurückgeführt werden.
Am Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg wurde eine Technologie entwickelt, die eine direkte Messung ermöglicht, indem sie mittels Fluoreszenz innerhalb von Sekunden unmittelbar die Wirkungen von Substanzen auf Rezeptoren zeigt. Mit Hilfe dieser „Opti-MAR“-Technologie können Effekte von nahezu allen Arzneistoffklassen angezeigt werden. Ein großer Vorteil ist dabei, dass die Aktivierung des Rezeptors direkt erfasst wird und damit nicht durch nachfolgende Signale in der Zelle verfälscht werden kann.
Im Rahmen dieses Vorhabens soll die „Opti-MAR“-Technologie weiterentwickelt und ihre generelle Anwendbarkeit für das Hochdurchsatz-Screening (HTS) verschiedener Substanzen (Rezeptor-Liganden) validiert werden. Dabei sollen vornehmlich Rezeptoren verwendet werden, die zur größten Klasse an Membranrezeptoren gehören, den G-Protein gekoppelten Rezeptoren (GPCR´s). Weiterhin soll in einem Testbett gezeigt werden, dass die neue weiterentwickelte Technologie für das Auffinden und Charakterisieren von GPCR-Liganden als potentielle Arzneistoffe geeignet ist.
Nach Ende der Projektlaufzeit ist zunächst die Finanzierung durch weitere Fördermaßnahmen geplant. Im Anschluss sind ein Verwertungs-Spin-Off oder ein Lizenzverkauf sowie eine Forschungskooperation mit der Industrie zur weiteren Entwicklung der Technologie möglich.