Was haben Depressionen, Adipositas und chronische Schmerzen gemeinsam? Ja, mehrere Millionen Menschen in Deutschland leiden unter den Krankheiten. Aber da gibt es noch mehr, wie Forscher der Technischen Universität Darmstadt jetzt herausgefunden haben. Biochemisch weisen die drei Volksleiden nämlich einen Zusammenhang auf: In unserem Körper gibt es ein Protein, ein Eiweißmolekül namens FKBP51, das sowohl im Energiestoffwechsel als auch bei Depressionen und chronischen Schmerzen eine wichtige Rolle spielt.
Protein blockieren: Ansatz für Medikamenten-Entwicklung
Wissenschaftler um Dr. Felix Hausch sehen in dem Protein einen neuen Ansatz für Medikamente. Der Professor für Strukturbasierte Wirkstoffforschung an der TU Darmstadt erklärt warum: „Blockiert man FKBP51, müsste die Neigung zu Depressionen, Fettleibigkeit sowie chronischen Schmerzen abnehmen.“
FKBP51 – Regulator und Bindeglied
Als der Biochemie-Professor noch am Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München beschäftigt war, widmete er sich bereits dem Thema. Das Eiweißmolekül namens FKBP51 ist an der Regulierung des Stresssystems beteiligt. Ist es gestört, können psychische Erkrankungen entstehen. Die Münchner entdeckten allerdings eine neue überraschende Rolle dieses Proteins: Es fungiert als molekulares Bindeglied zwischen dem Stress-Regulationssystem und Stoffwechselvorgängen im Körper. „FKBP51 beeinflusst im Muskelgewebe eine Signalkaskade, die bei zu großer Kalorienzufuhr zur Entstehung von Glukoseintoleranz führt, also dem Kernsymptom von Typ II Diabetes“, erklärt Projektleiter Mathias Schmidt vom Max-Planck-Institut.
Viel fettreiche, ungesunde Ernährung bedeutet Stress für den Körper. FKBP51 wird daraufhin vermehrt im Muskel gebildet und führt dazu, dass Glukose vermindert aufgenommen wird. Die Folge: Diabetes und Fettleibigkeit können entstehen. Blockiert man FKBP51, so kommt es auch nicht zu Diabetes – selbst dann nicht, wenn weiterhin ein Überangebot an Kalorien zugeführt wird, wenn der Stress für den Körper also bestehen bleibt. Weniger FKBP51 im Muskelgewebe bedeutet weniger Glukoseintoleranz und damit einen normal weiterlaufenden Stoffwechsel.
Veränderte Substanz für bessere Wirkung
Das Protein FKBP51 kann durch Moleküle gehemmt werden, die Felix Hausch noch am Max-Planck-Institut entwickelt hat. Nach seinem Wechsel an die TU Darmstadt hat er die Forschung weiterbetrieben. Als Ausgangspunkt für die Entwicklung von Hemmstoffen wählte das Darmstädter Team den bereits zugelassenen Pharmawirkstoff Tacrolimus, eine aus Bakterien gewonnene Substanz, die bekanntermaßen an FKBP51, aber auch an ähnliche Proteine bindet. Die Forscher veränderten die Substanz chemisch so, dass sie FKBP51 noch besser hemmt und zudem ausschließlich dieses Protein blockiert und nicht seine Verwandten.
Noch ein Weg zur Markttauglichkeit
Die bisherigen Ergebnisse klingen viel versprechend, doch abgeschlossen ist die Wirkstoffentwicklung noch lange nicht. „Ein paar Moleküleigenschaften müssen wir noch verbessern,“ sagt Prof. Dr. Felix Hausch. Es werde wohl noch eine Weile dauern, bis die Substanz markttauglich sei, zumal der Entwicklungsaufwand jetzt exponentiell wachse.