Die Tolperison-Formulierung von <a href=http://www.sanochemia.at>Sanochemia</a> hat den Zulassungsbescheid in Deutschland für die Indikation Spastizität bei neurologischen Erkrankungen - wie Schlaganfall und Multipler Sklerose - erhalten. <% image name="Logo_Sanochemia" %><p>
Die von Sanochemia entwickelte neue Darreichungsform einer bekannten Wirksubstanz ermöglicht durch die Zulassung in Deutschland nachfolgend ein gegenseitiges Anerkennungsverfahren für weitere europäische Länder (Mutual Recognition Procedure, MRP) durchzuführen.
<a href=http://chemiereport.at/chemiereport/stories/4969>Vermarktet</a> wird das Medikament in Deutschland, der Schweiz, in Skandinavien und dem Baltikumdurch durch die finnische <a href=http://www.orion.fi>Orion Pharma</a> - der Marktstart ist für die zweite Jahreshälfte geplant. Sanochemia rechnet sich gute Chancen aus, bereits im kommenden Geschäftsjahr erste kommerzielle Erlöse damit zu erzielen.
Bei <b>Tolperison</b> handelt es sich um ein Medikament zur Behandlung von neuromuskulären Spasmen. Spastizität beschreibt eine dauerhaft verkrampfte Muskulatur. Die Beweglichkeit ist dabei bis zur Muskelstarre eingeschränkt. Ursache sind Störungen im Bereich der Nervenbahnen. Spastizität kann bei angeborenen oder erworbenen neurologischen Erkrankungen wie Multipler Sklerose (MS), Schädel-Hirn-Trauma, Zerebralsklerose, Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) oder auch als Folgezustand eines Schlaganfalls auftreten. Schmerzhafte Fehlhaltungen können auftreten. Sowohl bei schmerzhaften Muskelverspannungen als auch bei Spastizität werden Muskelrelaxantien eingesetzt.
Das von Sanochemia entwickelte 150mg-Präparat zeichnet sich durch exzellentes Wirksamkeits- und Sicherheitsprofil aus. Durch eine gute Verträglichkeit, eine fehlende Sedierung und die schnell freisetzende Formulierung ("nur dreimal täglich zu verabreichen") wird die Lebensqualität von Patienten deutlich verbessert. Für diesen qualitativ hochwertigen Wirkstoff hat Sanochemia ein neuartiges Herstellungsverfahren entwickelt und wird dieses für die gesamte Fertigung in ihrem Pharmawerk in Neufeld nützen. Das europäische Patent wurde bereits erteilt, Patentschutz besteht bis Dezember 2022, weitere nationale Erteilungsverfahren sind anhängig.
In den 7 größten Pharmamärkten sind rund 30 Mio Menschen davon betroffen, das Marktvolumen beträgt insgesamt etwa 2,5 Mrd $/Jahr. Der Markt der Muskelrelaxantien ist in Deutschland rund 79 Mio € groß. Tolperison erreicht heute Marktanteile in zugelassenen Märkten von bis zu 30 %, woraus sich ein Marktpotenzial von mehr als 300 Mio $ für Sanochemias neue Darreichungsform ableiten lässt.
Zusätzliches Marktwachstum wird durch die US-Markteinführung von Tolperison erwartet. Sanochemia hat dazu 2006 mit Avigen eine exklusive <a href=http://chemiereport.at/chemiereport/stories/2766>Vermarktungs- und Vertriebsvereinbarung</a> getroffen.Sanochemia: Zulassung für Tolperison in Deutschland
<a href=http://www.lonza.com>Lonza</a> wird am 17. Mai in Portsmouth (USA) den Grundstein für eine 30.000 qm große Biopharma-Anlage legen, die hochmoderne Produktionstechnologien sowie Büros, Lagerhäuser und Supportsysteme umfassen soll. Erst kürzlich hat Lonza in Singapur mit dem Bau der zweiten Groß-Anlage für Säugetierzellen begonnen. <% image name="Purification_Lonza" %><p>
Durch die Erweiterung können in Portsmouth bis zu 350 neue Stellen geschaffen werden, wenn die Anlage voll ausgebaut und durch Kunden ausgelastet sein wird. Die Anzahl der hier produzierten kommerziellen und klinischen Biopharmazeutika soll ebenfalls zunehmen. Die Investitionssumme beläuft sich auf rund 300 Mio $ und hängt von der definitiven Ausgestaltung der Anlage ab. Die Anlage wird speziell für Prozesse mit hohen Titern gestaltet.
Gegenwärtig beträgt die Gesamtkapazität der Anlage in Portsmouth 93.000 l. Die Installation eines weiteren 5.000 l-Reaktors, der voraussichtlich Mitte 2008 die Produktion aufnehmen wird, ist bereits im Gang. Lonza erweitert Produktionsanlage in Portsmouth
Bluthochdruck, Verdauungsstörungen und eine gestörte Blutgerinnung stellen sich ein, wenn der wichtigste Rezeptor für Stickstoffmonoxid (NO) nicht funktioniert - die Guanylyl-Cyclase. Das haben Pharmakologen der Ruhr-Uni Bochum um Andreas Friebe anhand von Knock-out-Mäusen herausgefunden.Forscher klären NO-Funktionsweise in der Maus<% image name="Maus" %><p>
Lange hielt man NO nur für einen Schadstoff, der bei Verbrennungsprozessen entsteht und in Auto- und Industrieabgasen vorkommt. Inzwischen weiß man, dass NO als körpereigenes Signalmolekül bei vielen physiologischen Regulationsprozessen eine wichtige Rolle spielt. Als Medikament wird Nitroglyzerin, aus dem im Körper NO freigesetzt wird, schon seit mehr als 150 Jahren zur Therapie der Angina pectoris und beim Herzinfarkt eingesetzt. Dessen genauer Wirkmechanismus war jedoch bisher unbekannt.
Den Bochumer Forschern ist es nun gelungen, den wichtigsten Rezeptor für das Signalmolekül NO, die NO-sensitive Guanylyl-Cyclase, in Mäusen auszuschalten. Ein wichtiger Befund der Experimente war, dass die Knock-out-Mäuse innerhalb von weniger als 30 Tagen sterben. Die Todesursache ist ein zu langsamer Transport der Nahrung im Magen-Darmtrakt, der in Verstopfung und Perforation der Darmwand resultiert. Die Überlebenszeit der Mäuse konnte durch die Gabe von ballaststofffreiem Futter signifikant gesteigert werden, was zeigt, dass die Darmmotilität in den K.O.-Mäusen nicht ausreicht, um Quellstoffe der Nahrung ausreichend gut zu transportieren.
Eine zweite wichtige Veränderung der K.O.-Mäuse ist ein stark erhöhter Blutdruck. Dieser Befund zeigt, dass eine kontinuierliche Bildung von NO im Blutgefäß die Gefäße weit hält und daher für das Niedrighalten des Blutdrucks mitverantwortlich ist. Schließlich reagieren bei K.O.-Mäusen die für die Wundheilung wichtigen Blutplättchen nicht mehr auf NO. Normalerweise wirkt NO hemmend auf die Aggregation der Plättchen, hat also somit eine antithrombotische "blutverflüssigende" Wirkung.
Somit konnte im System der Maus gezeigt werden, dass zwei der wichtigsten und am längsten bekannten Funktionen von NO, die Regulation der Gefäßweite und die Aggregationshemmung von Plättchen, ausschließlich von der NO-sensitiven Guanylyl-Cyclase vermittelt werden. Eine häufig postulierte Beteiligung anderer Rezeptoren ist damit ausgeschlossen.
Lebensministerium, <a href=http://www.omv.com>OMV</a>, <a href=http://www.agrana.com>Agrana</a>, Landwirtschaftskammer Österreich, die Vereinigung der österreichischen Rübenbauern sowie Ford, Volvo und General Motors haben in Österreich ein 5 Punkte-Aktionsprogramm zur Forcierung von Bioethanol als E85-Kraftstoff im Verkehrssektor unterzeichnet.Österreich: Handschlag auf Superethanol (E85) <% image name="Marihart_Ruttenstorfer_Proell" %><p>
<small> Agrana-Chef Johann Marihart, OMV-Boss Wolfgang Ruttenstorfer und Umweltminister Josef Pröll zeigen den E85-Einsatz vor. </small>
Schon seit 1. Oktober 2005 müssen in Österreich 2,5 % der in Verkehr gebrachten Otto- und Dieselkraftstoffe durch Biokraftstoffe energetisch substituiert werden. Ab 1. Oktober 2007 beträgt die verpflichtende Substitution 4,3 %, mit 1. Oktober 2008 wird sich dieser Wert auf 5,75 % erhöhen. Damit setzt Österreich die EU-Biokraftstoffrichtlinie bereits zwei Jahre früher als vorgegeben um. Im Regierungsprogramm wurde als ambitioniertes Ziel ein Anteil von Biokraftstoffen von 10 % bis 2010 und von 20 % bis 2020 festgelegt.
Wichtigste Substitutionsmaßnahmen sind die Beimischung von <b>Biodiesel</b> zu fossilem Diesel seit 1. Oktober 2005 und ab 1. Oktober 2007 die Beimischung von <b>Bioethanol</b> zu Benzin. Biodiesel und Bioethanol haben den Vorteil, dass bestehende Motoren bis zu einem Beimischungsgrad von 5 % technisch nicht verändert werden müssen. Für Benzinmotoren gilt: Bei einem Ethanolanteil von 85 % wir der größte derzeit technisch mögliche Umweltnutzen erreicht.
Für die Verwendung von <u>Superethanol (E85)</u> bedarf es allerdings spezieller Adaptierungen am Kraftstoffsystem des Fahrzeugs. Flex-Fuel-Cars können sowohl mit herkömmlichem Benzin als auch mit einem Bioethanolanteil von bis zu 85 % betrieben werden.
Die neue Partnerschaft soll eine möglichst rasche Einführung dieses E85-Angebots ermöglichen. Sowohl OMV als auch Raiffeisen - über die Tochterfirma Genol - wollen ein entsprechendes Tankstellennetz aufbauen.
<small> <b>Ford</b> wird ab dem Frühjahr 2008 - neben den bereits erhältlichen Flexifuel-Varianten des Ford Focus und des Ford C-MAX - die Modelle Galaxy, S-MAX und den neuen Mondeo mit diesem alternativen Antrieb verfügbar machen. <b>GM</b> wird ab Herbst - neben den bereits verfügbaren - sämtliche Saab-Modelle als "BioPower-Modelle" für den Betrieb mit E85 anbieten. <b>Volvo</b> bietet das Kompaktmodell Volvo C30 1.8F, die Limousine Volvo S40 1.8F und den sportlichen Kombi Volvo V50 1.8F. Die Fahrzeuge kommen im Sommer mit der Einführung des Volvo Modelljahrgangs 2008 auf den österreichischen Markt, können aber schon jetzt bei den österreichischen Volvo-Partnern bestellt werden. Weitere Modelle mit der FlexiFuel-Technologie befinden sich derzeit in Planung. </small>
<a href=http://www.herbol.de>Herbol</a>, die Marke für Bautenfarben und -lacke von Akzo Nobel, hat die erste Fassadenfarbe auf Basis des Nanobindemittels <a href=http://www.col9.de>COL.9</a> von BASF vorgestellt. Die mit "Herbol-Symbiotec" beschichtete Fassaden zeigen eine deutlich geringere Anschmutzung bei hoher Farbtonstabilität. Herbol bringt "Nano-Farbe" für die Fassade<% image name="BASF_Nanokompsit" %><p>
<small> Da die harte Oberfläche der Beschichtung eine äußerst geringe Thermoplastizität und somit geringe Klebrigkeit aufweist, kann Schmutz kaum haften bleiben. </small>
Das Wirkprinzip von Herbol-Symbiotec: Bei der Herstellung des Bindemittels COL.9 werden anorganische Nanopartikel homogen in die organischen Polymerteilchen der wässrigen Dispersion eingebunden und fixiert. Sie bilden später in der Fassadenfarbe ein 3D-Netzwerk, das für eine extrem harte und hydrophile Oberfläche und für ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Feuchteschutz und Wasserdampfdurchlässigkeit sorgt: Bei Herbol-Symbiotec spreitet sich der Wassertropfen und verteilt sich gleichmäßig über die Oberfläche. Dadurch trocknet die Fassade schneller ab und zeigt so eine geringere Verschmutzungsneigung.
Durch die Symbiose aus organischen und anorganischen Bestandteilen ist Herbol-Symbiotec extrem schmutzabweisend; die damit beschichteten Fassaden bleiben länger sauber und schön. BASF vermarktet COL.9 daher als "Anti-Aging für Fassaden".
Der hohe mineralische Anteil und seine Feinstverteilung sorgen zudem für eine geringere Brandlast. Der Farbfilm schmilzt nicht und tropft nicht ab. Da die anorganischen Nanopartikel homogen in das Bindemittel eingebunden sind, lässt sich zudem eine hohe Farbtonstabilität erreichen. Das stabile Bindemittel schützt auch vor Kreidung (Herauslösen der Pigmente).
Als wasserverdünnbare Fassadenfarbe lässt sich Herbol-Symbiotec gut verarbeiten. Sie eignet sich besonders für Beschichtungen auf allen mineralischen (Putzmörtel CS II) und kunstharzgebundenen Oberflächen sowie auf Beton. Die Nanofassadenfarbe ist zudem mit einem vorbeugenden Filmschutz gegen Algen- und Pilzbefall ausgestattet.
<small> Herbol-Symbiotec ist das Ergebnis einer mehrjährigen gemeinsamen Entwicklungsarbeit von Akzo Nobel und BASF. Die beiden Unternehmen haben eine exklusive Marken-Kooperation für COL.9 bis Ende 2007 vereinbart: Bis Ende 2007 wird Herbol-Symbiotec nur von den Malerfachbetrieben des <a href=http://www.fassaden-schutzbrief.de>Herbol-Fassaden-Schutzbrief</a> angeboten. Ab 2008 ist es auch im Fachhandel erhältlich. </small>
Die globale Biotech-Branche konnte 2006 ihre Umsätze, die Anzahl der Produkte in Entwicklung ebenso wie den Risikokapitalzufluss auf Rekordhöhen führen, so der Tenor des diesjährigen Biotech-Reports von <a href=http://www.ey.com/austria>Ernst & Young</a>. Österreichs Biotechs behaupten sich durch internationale Finanzierungsrunden und Kooperationen.
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<td align="right"> <small> Erich Lehner, Ernst & Young Österreich: „Der europäische Markt hat seinen 2005 begonnenen Aufwärtstrend mit einem zweistelligen Umsatzzuwachs und einem weiterhin hohen Kapitalzufluss auch im vergangenen Jahr eindrücklich bestätigt.“ </small>
Die <b>Umsätze</b> börsennotierter Biotechs stiegen weltweit um 14 % und erreichten 70 Mrd $. Die <b>F&E-Aufwendungen</b> haben um 34 % zugenommen und machen deutlich, dass eine Vielzahl neuer Produkte zu erwarten sind. Mit 27,9 Mrd $ konnte die Biotech-Branche 2006 um <b>42 % mehr Kapital</b> aufnehmen als 2005. Ebenfalls einen neuen Rekordwert stellt das weltweit in die Biotechs geflossene <b>Risikokapital</b> von 5,4 Mrd $ dar. </td>
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<b>Aufwärtstrend in Europa.</b> Nach einer längeren Restrukturierungsphase in den Vorjahren setzte die Biotech-Branche 2006 auch in Europa ihren Aufwärtstrend fort: So legten die Umsätze börsennotierter und privater europäischer Unternehmen um 13 % auf 13,3 Mrd € zu, nachdem sie im Vorjahr lediglich um 6 % zugenommen hatten. Der europäische Biotech-Sektor nahm 2006 mit 4,7 Mrd € zudem um 45 % mehr Kapital auf als im Vorjahr. Der Zufluss an Risikokapital erlebte - ebenso wie in den USA - mit 1,5 Mrd € auch in Europa einen neuen Rekordwert.
Die Anzahl der Produkte in der Pipeline börsennotierter Unternehmen nahm in Europa um 30 % zu. Damit sind mittlerweile rund 700 Produkte auf dem Markt erhältlich, weitere 27 Produkte wurden 2006 registriert und warten auf ihre Zulassung.
Parallel dazu haben private Biotechs in Europa rund 800 Produkte in ihren Pipelines, 12 weitere warten auf ihre Zulassung.
<b>Auch in Österreich</b> befindet sich der Biotech-Sektor auf dem Vormarsch: Neben einer im internationalen Kontext beachtlichen Finanzierungsrunde von <a href=http://www.nabriva.com>Nabriva</a> in der Höhe von 42 Mio € bauten viele österreichische Biotechs ihre internationalen Kooperationen aus (<a href=http://www.intercell.com>Intercell</a> und <a href=http://www.greenhillsbiotech.com
>Greenhills</a> etwa). „Die hervorragenden Rahmenbedingungen für Start-Ups in Österreich werden nun auch international wahrgenommen und erhöhen neben den Forschungsaktivitäten der großen Pharmakonzerne die Attraktivität des Standortes Österreich“, so Lehner.
Anders ist die Situation <b>in Deutschland</b>, hier hat sich 2006 die Eigenkapitalfinanzierung der Biotech-Branche verschlechtert. Insgesamt wurden 433 Mio € an Eigenkapital aufgenommen. Im Vergleich zum Vorjahr bedeutete das einen Rückgang um 11 %.
<b>In den USA</b> erzielte der Biotech-Sektor 2006 eine große Zahl von Produktzulassungen und solide Finanzresultate – und bestätigte damit den Trend hin zu einer Reifephase. So brachte es die Branche 2006 auf 36 Produktzulassungen, davon 25 Erstzulassungen. 2005 waren es noch 33 Produktzulassungen und 21 Erstzulassungen. Auch konnten die Biotechs eine Zunahme von 38 % bei der Kapitalaufnahme verzeichnen. Der Sektorumsatz erhöhte sich durch höhere Verkäufe um 13 % auf 59 Mrd $.
Die Perspektiven für die Branche sind viel versprechend: Noch vor 2010 ist laut Einschätzung von Ernst & Young mit einer globalen Umsatz-Steigerung auf mehr als 100 Mrd $ zu rechnen. Ein solches Wachstum bringt jedoch neue Anforderungen an die Unternehmen mit sich: Die Umfrage unter 400 CEO’s weltweit tätiger Biotechs ergab, dass gerade der Reifeprozess innerhalb der Branche dafür sorge, dass Themen wie erhöhte Anforderungen durch Investoren, die Zunahme regulatorischer Vorgaben oder der Umgang mit Preisdruck in den jeweiligen Märkten verstärkt in den Fokus der wachsenden und zunehmend global ausgerichteten Biotechs geraten.2006: Biotech-Branche weltweit mit Rekordwachstum
Die <a href=http://www.omv.com>OMV</a> unterzeichnete mit der National Iranian Oil Company (NIOC) ein Heads of Agreement über mögliche Beteiligungen an der Entwicklung von Teilen des South Pars-Gasfelds im Persischen Golf, einer LNG-Verflüssigungsanlage sowie LNG-Bezugsverträgen. Konkrete Ergebnisse werden für die zweite Jahreshälfte erwartet.OMV forciert Iran-Geschäfte<% image name="Persischer_Golf" %><p>
Vor dem Hintergrund eines geplanten LNG-Regasifizierungsterminals in Kroatien, an dessen Entwicklung die OMV maßgeblich beteiligt ist, würde ein derartiges Projekt im Iran Sinn machen. Der LNG-Terminal in Kroatien soll 2011/2012 in Betrieb gehen, als eine mögliche Bezugsquelle bietet sich unter anderem der Iran mit seinen großen Gasreserven an.
Bereits im April 2001 unterzeichnete die OMV ein Abkommen mit der NIOC über Explorationstätigkeit in der Region Zagros, wo sich die Arbeiten auf ein 2.500 km2 großes Gebiet konzentrieren, den "Mehr Block". Die OMV operiert dabei als Betriebsführer eines Konsortiums, an dem Repsol YPF und Sipetrol (Chile) je 33 % halten. Die erste Explorationsbohrung wurde im Jänner 2005 erfolgreich abgeschlossen, im Februar 2007 wurde die Wirtschaftlichkeit des Feldes von der NIOC bestätigt. Nunmehr wird ein Plan für die Feldentwicklung erarbeitet.
<small> <b>Das iranische South Pars-Gasfeld</b> ist gemeinsam mit dem <b>North Field in Katar</b> das größte bekannte Gasfeld der Welt mit geschätzten Gasreserven von etwa 1.300 Trillionen Kubikfuß (221 Mrd boe), wobei rund 500 Trillionen Kubikfuß (85 Mrd boe) auf iranischer Seite liegen. Der Iran plant dieses Gasfeld in mehreren Phasen zu entwickeln. </small>
Innsbrucker Chemiker bauen künstliche Riboschalter. Und das weckt die Hoffnung auf neue Antibiotika. Ein Portrait von Carola Hanisch.RNA-Ingenieure am Werk<% image name="Micura" %><p>
<small> Ronald Micura: In der RNA-Synthese ist der Innsbrucker Forscher einzigartig. </small>
Die Ribonukleinsäure (RNA) ist ein faszinierendes Molekül: Wie die DNA kodiert sie genetische Information in der Abfolge der 4 Nuklein-Basen. Während sich bei der DNA aber zwei komplementäre Stränge zur berühmten Doppelhelix winden, kann die einsträngige RNA verschiedene Gestalten annehmen. Einige Basen verknüpfen sich mit Partnern desselben Strangs, so dass dieser Schlaufen bildet. Auf diese Weise wird die RNA verschlungen und gefaltet – wie ein langer Faden, der an manchen Stellen klebrig ist.
Früher sah man die Aufgabe der RNA hauptsächlich darin, als so genannte Boten-RNA den Gencode aus dem Zellkern zu den Proteinfabriken der Zelle zu transportieren. Dort, an den Ribosomen, werden Aminosäuren dem Code entsprechend in der richtigen Reihenfolge verknüpft. Seit kurzem weiß man aber, dass es darüber hinaus viele weitere RNA-Klassen gibt, die keine verschlüsselte Aminosäurebotschaft enthalten. Diese nicht kodierenden RNAs übernehmen – unter anderem dank ihrer 3D-Faltung – ganz ähnliche Aufgaben wie die ebenfalls vielgestaltigen Proteinenzyme, zum Beispiel die Genregulation.
<b>„RNA-Boom“.</b> Diese überraschenden Erkenntnisse führten in den letzten Jahren zu einem Boom der RNA-Forschung und zu einer großen Nachfrage nach künstlich hergestellten RNAs. Bei der RNA-Synthese gibt es allerdings eine grundsätzliche Schwierigkeit: Die RNA ist ein kurzlebiges Molekül, dessen Strang leicht bricht. Ronald Micura, Professor für Organische Chemie an der Leopold-Franzens-Uni und seine Mitarbeiter gehören zu den wenigen Chemikern, welche die Kunst beherrschen, RNAs von mehr als 100 Bausteinen Länge herzustellen und sie zudem gezielt chemisch zu modifizieren. Ihre Konstrukte sind bei Biologen und Medizinern für die verschiedensten RNA-Anwendungen begehrt.
Kein Wunder, bieten synthetisch hergestellte RNAs doch viele Vorteile: Sie sind wesentlich reiner als natürliche, denn die Produktionsmaschinerie des Lebens nimmt es nicht immer so genau. Zudem helfen die chemischen Modifikationen – so paradox es klingen mag –, die natürlichen Strukturen zu verstehen. So hat etwa Novartis-Preisträger Norbert Polacek vom Biozentrum Innsbruck ein von der Micura-Gruppe modifiziertes RNA-Stück in Ribosomen eingebaut. Auf diese Weise konnte er einzelne Atomgruppen im Ribosom gezielt „ausschalten“ und herausfinden, welche von ihnen an der Knüpfung der Peptidbindung entscheidend beteiligt sind, und welche nicht. Auch andere RNAs „made in Innsbruck“ sorgten in letzter Zeit für Aufsehen: So halfen Modifikationen mit Selen-Atomen, manches Kristallstruktur-Problem zu lösen, das jahrelang nicht zu knacken war.
Doch neben diesen vielfältigen Anwendungen und erfolgreichen Kooperationen verfolgen Micura und seine Mitarbeiter hauptsächlich ihren eigenen Forschungsschwerpunkt. Sie beschäftigen sich mit der Frage, wie das Kettenmolekül RNA seine komplexe 3D-Gestalt annimmt – und wie sich diese verändern lässt. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass RNA-Moleküle umfalten, also zwischen verschiedenen Strukturen wechseln können. Auf dieser Eigenschaft basieren die erst vor fünf Jahren entdeckten Riboschalter, mit denen Bakterien Gene an- und ausschalten können.
<b>Strukturwechsel.</b> Riboschalter steuern die Herstellung vieler Stoffwechselprodukte über einen Rückkopplungsmechanismus: Überschreitet deren Konzentration einen bestimmten Wert, wird die weitere Herstellung gebremst. Während diese Art der Regulation außer bei Bakterien auch bei Pflanzen und Pilzen vorkommt, wurde sie beim Menschen bisher nicht nachgewiesen. Das macht sie für die Pharma-Industrie interessant: Die Blockade von für Mikroben lebenswichtigen Riboschaltern könnte eine neue Klasse von Antibiotika erschließen – ohne die Vorgänge in menschlichen Zellen zu stören.
Ein Riboschalter ist ein Abschnitt am Anfang der Boten-RNA, der keinen Aminosäure-Code enthält, der aber ein ganz bestimmtes Molekül erkennen und an sich binden kann. Kaum ist der Ligand angekoppelt, faltet sich die RNA hinter der Bindungsstelle um. Geschieht dies bereits während der Herstellung der Boten-RNA, wird dieser Vorgang durch die plötzliche Umfaltung abgebrochen und die RNA wird gar nicht erst fertig gestellt. Bindet der Ligand erst später, führt die Strukturänderung der RNA dazu, dass diese nicht in ein Protein übersetzt werden kann. Beide Mechanismen sorgen dafür, dass das Gen, dessen Botschaft ja durch die RNA übertragen werden sollte, auf indirekte aber wirksame Weise stillgelegt wird. Da dieses Gen wiederum meist für die Produktion des Liganden nötig ist, entsteht eine Rückkopplung. Die Erforschung der Riboschalter wird im Rahmen des Verbundprojekts „nichtkodierende RNAs“ im Rahmen des österreichischen Genomprojekts GEN-AU gefördert.
<% image name="Riboschalter" %><p>
<small> Fluoreszenzmarkierte Riboschalter sollen helfen, die Boten-RNA besser zu verstehen und eventuell neue Antibiotika ermöglichen. </small>
<b>Die Kunst des Labellings.</b> Die Innsbrucker Chemiker versuchen dabei zunächst, die molekulare Funktionsweise der Riboschalter zu verstehen. Welche der Tausenden von Atomen sind an der Ligandenbindung beteiligt? Woher kommt die Triebkraft für die Strukturänderung? Wie und mit welcher Geschwindigkeit werden Bindungen geknüpft und gelöst? Um diese Fragen zu beantworten, hilft es, chemisch markierte Riboschalter für die Kristallstrukturanalyse, Fluoreszenzspektroskopie oder NMR-Spektroskopie herzustellen. Gezielt ausgewählte Molekülteile werden durch den Einbau künstlicher Marker-Atome sichtbar gemacht, wie ein Radfahrer im Dunkeln durch Leuchtstreifen an der Kleidung.
Die große Kunst des Labellings ist allerdings, die Struktur der RNA so wenig wie irgend möglich zu verändern. Besonders raffiniert ist daher das von Micuras Mitarbeiter Christoph Kreutz in Zusammenarbeit mit Robert Konrat von der Uni Wien entwickelte System zur Fluormarkierung am Ribose-Zucker. Das Anhängen voluminöser Atomgruppen an die RNA, beispielsweise großer Fluoreszenzfarbstoffe, kann die Struktur und Faltung der RNA beeinflussen. Daher haben die Wissenschaftler nur einzelne OH-Gruppen am Ribose-Zucker der RNA durch Fluoratome ausgetauscht – eine für ein großes Molekül fast unmerkliche Veränderung.
Sie bietet aber in der Kernresonanzspektroskopie entscheidende Vorteile. Das Resonanzsignal des Fluor-Atoms befindet sich an einer von den vielen überlappenden Signalen der Wasserstoffatome weit entfernten Stelle und kann völlig separat betrachtet werden. Zudem reagiert es sehr sensibel auf Veränderungen der chemischen Umgebung: Bildet oder löst sich eine Bindung in unmittelbarer Nähe des Fluor-Atoms, verschiebt sich der Peak. Geschieht dies in weiterer Entfernung, bleibt das Signal unverändert. Mit Hilfe des neuen Innsbrucker 600 MHz-NMR-Spektrometers lässt sich somit exakt herausfinden, welche Basenbausteine eines Riboschalters an der Ligandenbindung, und welche an der Umfaltung beteiligt sind.
<b>Liganden-Suche.</b> Zudem können die Wissenschaftler durch geschickte Fluormarkierung gezielt nach Liganden suchen. Dass dieses prinzipiell funktioniert, haben die Innsbrucker und Wiener Forscher bereits nachweisen können. Sie markierten einen Riboschalter, der lediglich dafür bekannt war, das Antibiotikum Tobramycin zu binden. Anschließend beobachteten sie im NMR-Spektrum, wie sich der mit Fluor markierte Riboschalter bei Zugabe verschiedener anderer Klassen von Aminoglykosiden verhält – und fanden einen bisher unbekannten, wenn auch schwächer bindenden Liganden: Streptomycin.
Dahinter steckt die Strategie, neuartige Antibiotika zu entwickeln, die anstelle des natürlichen Liganden an einen Riboschalter binden. Diese Bindung würde dem Bakterium vorgaukeln, dass eine genügend große Menge des Stoffwechselprodukts vorhanden ist, obwohl in Wahrheit ein Mangel besteht. Der – im Idealfall lebensnotwendige – Metabolit würde nicht mehr hergestellt, und das Bakterium ginge zugrunde.
Doch bevor es dazu kommen kann, ist noch viel Grundlagenforschung nötig – und dabei leisten die RNA-Ingenieure mit ihren künstlichen Riboschaltern wichtige Dienste.
