Dieser „molekularen Schalter“ der Berliner Forscher ist ein lichtsensibles chemisches Molekül, das seine Form ändert, wenn UV-Strahlen darauf fallen. Wird der Schalter durch die Bestrahlung umgelegt – sodass seine bisherige chemische Struktur in eine andere umklappt –, gibt dies die Initialzündung für ein Medikament, schreiben die Forscher um Christian Hoppmann im Magazin „Angewandte Chemie“.

Noch handelt es sich um Grundlagenforschung, doch die Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie (FMP) und von der TU Berlin hoffen, dass sich ihre Methode auf viele Medikamente anwenden lassen wird.

Bei dem Schalter-Medikamenten-Modell handelt es sich um einen Biokatalysator (Enzym) und ein Peptid. Peptide sind kleine Ketten aus Aminosäuren wie beispielsweise das Hormon Insulin. Im Grundzustand besitzt das Modell-Peptid eine gestreckte Form, die nicht an das Enzym andockt. Fällt jedoch auf das Peptid Licht von 330 Nanometer Wellenlänge, verwandelt sich die gestreckte Form in die einer Ziehharmonika. Dann passt es an das Enzym. Das Modell auf die Realität übertragen: Licht legt den molekularen Schalter um, der wiederum aktiviert einen Arzneistoff.

„Wir haben uns das Prinzip beim Sehprozess abgeguckt“, sagt Christian Hoppmann. „Da passiert auf der Netzhaut genau das Gleiche.“ Durch Lichteinfall werde im natürlichen Schaltersystem in einem ganz ähnlichen Übergang das Lichtsignal auf der Retina weitergeleitet.

Die Zielrichtung ist klar: Ein Patient nimmt einen Arzneistoff samt Schalterpeptid. Beide verteilen sich im Körper, aber noch entfaltet das Medikament seine Wirkung noch nicht. Nur dort, wo der Patient mit Licht bestrahlt wird, etwa in einem Krebsgeschwür oder Entzündungsherd, macht der aktivierte Schalter dann den Wirkstoff „scharf“.