EU-geförderte Grid-Initiative zur Ermittlung erfolgversprechender Malariaarzneimittel
Im Rahmen einer EU-geförderten Initiative wurde kürzlich ein Durchgang eines virtuellen Testverfahrens abgeschlossen, das der Ermittlung der erfolgversprechendsten Wirkstoffe gegen Malaria dienen soll. Zwischen dem 1. Oktober 2006 und dem 31. Januar 2007 wurden im Rahmen des Projekts WISDOM (World-wide In Silico Docking On Malaria) auf der sogenannten Enabling Grids for E-sciencE-Infrastruktur (EGEE) stündlich rund 80 000 Arzneimittelkomponenten analysiert. Die Prüfung der Komponenten erfolgt anhand der In-Silko-Docking-Methode, bei der die Forscher die Wahrscheinlichkeit berechnen, mit der potenzielle Arzneimittel an ein Zielprotein des Malariaparasits andocken und sich mit ihm verbinden werden. Insgesamt wurden 140 Millionen Andockmöglichkeiten von Arzneimittelkomponenten an Zielproteine durchgerechnet. Bei diesem Durchgang wurde über einen Zeitraum von zehn Wochen eine Rechenleistung in Anspruch genommen, die einer äquivalenten Rechenzeit von 420 Jahren eines einzelnen Computers entspricht. Dabei kamen bis zu 5 000 Computer in 27 Ländern gleichzeitig zum Einsatz, die ein Volumen von 2 000 Gigabytes verwertbarer Daten erzeugten. In diesem virtuellen Testverfahren scheidet ein Großteil der potenziellen Wirkstoffe als untauglich aus, sodass sich die Forscher in den anschließenden Labortests auf die erfolgversprechendsten Medikamentenverbindungen konzentrieren können. Dies beschleunigt die Wirkstoffsuche und reduziert die Kosten für die Entwicklung von Arzneimitteln gegen Krankheiten wie Malaria. Nach Ansicht von Doman Kim von der Jeonnam National University in Korea, einem der Projektpartner, wird WISDOM nicht nur bei Malaria die Suche nach aussichtsreichen Wirkstoffen revolutionieren. "Diese Methode ist auf alle möglichen Krankheiten anwendbar und eröffnet interessante wirtschaftliche Perspektiven. Bislang fand die Suche nach neuen Arzneimittelwirkstoffen im akademischen Sektor in vergleichsweise kleinem Stil statt. Dem gegenüber ermöglicht der von WISDOM verfolgte Ansatz ein systematisches Durchkämmen aller potenziell interessanten Moleküle", erläutert Kim. Es ist nicht das erste Mal, dass im Rahmen von WISDOM ein derart großangelegtes virtuelles Testverfahren durchgeführt wird. Bereits 2005 wurden über 41 Millionen Komponenten geprüft, von denen sich rund 5 000 als aussichtsreich erwiesen. Diese ließen sich in drei interessante Gruppen von Molekülen einteilen, die unter Umständen gegen den Malariaparasit wirksam sind. In Laboren der Universität Modena und am Institut für biomedizinische Technologie (CNR-ITB) in Italien sowie am Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS) in Frankreich werden die Moleküle mittels Molekulardynamik nun weiter erforscht. Im Anschluss an diese Studien werden die Moleküle im Labor für Enzymatik der koreanischen Jeonnam National University in vitro getestet.