Krebszellen gezielt töten mit Organometallkomplexen

19.02.2009 - Deutschland

Gleich zwei Manuskripte der Bochumer Chemiker wurden von externen Gutachtern als "Hot Article" ausgewählt: Dr. Ulrich Schatzschneider (DFG-Nachwuchsgruppenleiter) und Prof. Dr. Nils Metzler-Nolte (Lehrstuhl für Anorganische Chemie I) publizieren sie in der aktuellen Ausgabe von "Dalton Transactions". Ihr Arbeitsgebiet sind Organometallverbindungen, die sie so präparieren, dass sie gezielt bestimmte Gewebestrukturen aufsuchen können um dort zum Beispiel gegen Krebszellen zu wirken, ohne gesunde Zellen zu schädigen.

Metallcarbonyl-Verbindungen als neue Wirkstoffe gegen Krebs

In der Nachwuchsgruppe von Dr. Ulrich Schatzschneider, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Forschergruppe 630 "Biologische Funktion von Organometallverbindungen" gefördert wird, werden Metallcarbonyl-Komplexe entwickelt, die beim Belichten Kohlenmonoxid freisetzen und dadurch zeitlich und räumlich präzise kontrolliert Krebszellen abtöten können. "Die lichtinduzierte Reduktion der Zellbiomasse ist dabei ähnlich effizient wie bei 5-Fluoruracil, einem seit langem in der Klinik angewandten Tumortherapeutikum", berichtet Dr. Schatzschneider. Ein Problem bei vielen chemotherapeutischen Ansätzen ist jedoch die fehlende Selektivität: Es werden neben den Krebszellen häufig auch gesunde Zellen zerstört. In ihrer neusten Arbeit berichten die Bochumer Forscher nun über Peptide, die als "Transporter" für solche zytotoxischen Metallkomplexe dienen und diese gezielt in Krebszellen einschleusen sollen.

Gezielte Funktionalisierung von Biomolekülen mit Metallkomplexen

Wie aber kommen solche und andere Metallkomplexe in Biomoleküle, in die sie natürlicherweise nicht hineingehören? Mit dieser fundamentalen Frage beschäftigt sich die zweite der ausgewählten Arbeiten aus der Gruppe von Prof. Dr. Nils Metzler-Nolte. Sie nutzt die besondere chemische Reaktivität, die Metallverbindungen aufweisen können, um diese gezielt und an genau ausgewählte Orte in Biomoleküle einzuführen. Im vorliegenden Fall wurden Eisen- und Platinatome ausgewählt, die nicht nur in Peptide, sondern auch in Peptid-Nukleinsäuren (engl. peptide nucleic acid, PNA) eingeführt wurden. PNA sind vielversprechende Verwandte der DNA, in der die menschliche Erbinformation gespeichert ist. Gelingt es, die guten chemischen Eigenschaften der PNA, die sich die "passende" DNA von alleine suchen kann, mit den interessanten Eigenschaften von ausgewählten Metallkomplexen zu kombinieren, so eröffnen sich für die Forscher neue Möglichkeiten z. B. bei der Früherkennung oder Behandlung von Krankheiten wie Krebs oder bakteriellen Infektionen.

Originalveröffentlichungen: H. Pfeiffer et al.; "Sonogashira and "Click" reactions in the N-terminal and side chain functionalization of peptides with [Mn(CO)3(tpm)]+-based CO releasing molecules (tpm = tris(pyrazolyl)methane)"; Dalton Trans. 2009

G. Gasser et al.; "Synthesis and characterisation of hetero-bimetallic organometallic phenylalanine and PNA monomer derivatives"; Dalton Trans. 2009

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