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Entdeckung in der Krebsforschung

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  • Neues aus der Fakultät 2024
Laborfoto © AK-Rauh​/​TU Dortmund

Die Aufklärung der Wirkmechanismen von Arzneistoffen ist ein wichtiger Schritt, um die Krankheitsentstehung zu verstehen und die nächste Generation verbesserter Arzneistoffe entwickeln zu können. In einer interdisziplinären Zusammenarbeit von Forschern der Fakultät CCB, des Drug Discovery Hub Dortmund und Medizinern vom Westdeutschen Tumorzentrum in Essen ist hier ein großer Erfolg gelungen. Die Studie enthüllte auf atomarer Ebene sowohl Wirk- als auch Resistenzmechanismen bei der Behandlung von Gastrointestinalen Stromatumoren (GIST) und wurde in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

In der wegweisenden Studie "Avapritinib-based SAR studies unveil a binding pocket in KIT and PDGFRA", veröffentlicht in Nature Communications, haben Forscher des Drug Discovery Hub Dortmund eine entscheidende Entdeckung in der Krebsforschung gemacht. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Chemischen Biologen der Arbeitsgruppe Rauh, Medizinern des Westdeutschen Tumorzentrums aus Essen, Experten des Lead Discovery Centers (LDC) und des Compound Management and Screening Centers (COMAS) markiert einen Erfolg im Verständnis der Behandlung von Gastrointestinalen Stromatumoren (GIST).

Die Studie konzentriert sich auf die Rezeptorproteine KIT und PDGFRA, die eine entscheidende Rolle in der Ent­wick­lung dieser Krebsart spielen – Mutationen in diesen Proteinen führen zu einer dauerhaften Aktivierung und damit zu unkontrolliertem Zellwachstum. In dieser bahnbrechenden Arbeit konnten die beteiligten ForscherInnen erstmals Wirk- und Resistenzmechanismen auf atomarer Ebene aufklären.

Das Haupt­au­gen­merk der Forschung lag auf der Aufklärung der Kristallstrukturen des Arzneistoffes Avapritinib im Komplex mit dem Wildtyp und mutierten Formen dieser Rezeptorproteine. Die Ergebnisse enthüllen eine bisher unbekannte Bindetasche, die Gα-Tasche, die das Potenzial hat, die Ent­wick­lung zukünftiger Inhibitoren zu revolutionieren. Insbesondere eröffnet die Studie neue Ansätze, um bisher bestehende Nebenwirkungen in der Krebstherapie zu vermindern und Resistenzen in Zukunft zu umgehen. Die Studie demonstriert eindrucksvoll, wie eine Kombination aus strukturbiologischen und che­mi­schen Ansätzen neue Wege in der Krebstherapie eröffnen kann.

Grafikillustration © AK-Rauh​/​TU Dortmund
Abbildung 1: Die Kristallstruktur des Proteins PDGFRA im Komplex mit dem Arzneistoff Avapritinib erlaubte erstmals Einblicke in die Bindung auf atomarer Ebene und offenbarte eine bisher unbekannte Bindetasche (grün; PDB-ID: 8PQH).

Zur Pub­li­ka­tion

Diese Forschungsarbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), den Drug Discovery Hub Dortmund (DDHD), das NRW-Programm „Netzwerke 2021“ (CANTAR) sowie dem Mercator Research Center Ruhr (IGNITE) unterstützt.

Drug Discovery Hub Dortmund

Arbeitsgruppe Rauh

Arbeitsgruppe Bauer