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Synthesis and mechanism of action of novel classes of retinoids and rexinoids with antineoplastic activities

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Bindungsstellen sind der Schlüssel zur erfolgreichen Krebstherapie

Retinoide und Rexinoide besitzen nachweislich eine vorbeugende Wirkung gegen Krebs. Wissenschaftler haben die tumorpräventive Wirkung dieser chemischen Substanzen auf molekularer Ebene untersucht.

Gesundheit

Retinoide und Rexinoide können die Entartung von Zellen und die daraus resultierende Tumorbildung beeinflussen und in einigen Fällen sogar vollständig verhindern. Die Apoptose, eine Form des programmierten Zelltods, kann durch die Gabe von Retinoid und Rexinoid während der Chemotherapie direkt ausgelöst werden. Diese Moleküle können zudem die Differenzierung von Vorläuferzellen durch einen Tumorpromotor verhindern. Das von der EU geförderte Projekt ANTICANCER RETINOIDS zielte darauf ab, neue Retinoide zu entwickeln, die spezielle verwandte Liganden besitzen. Biologische Systeme basieren auf der Bindung von Liganden, um stabile Komplexe bilden zu können. Es könnten also verwandte Liganden entwickelt werden, die sich auf verschiedene Wege selektiv an Moleküle binden, um dann ihre tumorhemmende Wirkung zu entfalten. Als Teil dieses Projekts untersuchten Wissenschaftler am Departamento de Química Orgánica der Universidade de Vigo (Spanien) die Mechanismen der Ligandenbindung an Retinoidrezeptoren wie RXR (Retinoid X Receptors) und RAR (Retinoic Acid Receptor). Als Ergebnis dieser Untersuchung könnten die verwandten Liganden dann je nach Vermögen der Anpassung an eine Bindungsstelle klassifiziert werden. Der nächste Schritt wäre dann, Liganden so zu modifizieren, dass sie sich speziell an einen Retinoidrezeptor binden. Im Rahmen der Studie wurden in einem nächsten Schritt die energetischen Eigenschaften von Bindungen erforscht. Insbesondere wurden hier die elektrostatischen Kräfte sowie die Van-der-Waals-Kräfte, die bei der Bindung an eine Bindungsstelle eine Rolle spielen, untersucht. Die Carboxylgruppen beispielsweise, die bei RXR und RAR vorhanden sind, besitzt bei diesen beiden chemischen Verbindungen eine jeweils unterschiedliche Polarität. Dies bedeutet, dass es große Unterschiede bei der Wechselwirkungsenergie zwischen diesen beiden Rezeptoren und ein und demselben Liganden gibt. Aufbauend auf den Ergebnissen dieses Forschungsprojekts wollen die Projektpartner Bindungsstellen am RXR schaffen, bei denen das Phänomen der unterschiedlichen Polarität der Bindungsstellen ausgenutzt wird. Dieser Effekt könnte dann ausgenutzt werden, um die gewünschte Wirkungsweise im Rahmen einer medikamentösen Krebstherapie auslösen zu können.

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