Ärzte Zeitung, 05.05.2015

3-D-Modelle

Warnsystem für Stoffe aus der Umwelt

Wie gefährlich sind Umweltchemikalien? Dazu entwickeln Forscher nun ein computerbasiertes "Frühwarnsystem".

WIEN. Wir sind täglich einer Reihe von Umweltchemikalien ausgesetzt. Im Rahmen des REACH-Programmes der EU und des US-National-Toxicity-Programms werden Chemikalien inzwischen systematisch auf ihre Auswirkungen hin untersucht.

Die Pharmazeutin Daniela Schuster entwickelt in einem Projekt des Wissenschaftsfonds FWF Methoden, um diese Tests effizienter umsetzen und bessere Ergebnisse erzielen zu können, teilt der FWF mit. Dabei greift die Forscherin am Institut für Pharmazie der Universität Innsbruck auf ihre Erfahrung und Methoden aus dem Bereich der Medikamentenentwicklung zurück.

Für die Untersuchung der Wirkmechanismen von Arzneien hat Schuster "Pharmakophormodelle" am Computer entwickelt. Diese wendet sie nun auch auf Umweltchemikalien an, indem sie anhand von 3-D-Modellen simuliert, ob, wo und wie Substanzen im Körper andocken und welche Nebenwirkungen sie verursachen können.

"Computerbasierte Vorhersagen über mögliche Gefahren von Chemikalien sind für weitere Austestungen im Labor oder am Menschen außerordentlich wertvoll. Durch die Vorhersagen können wir abschätzen, welche Chemikalien am ehesten eine biologische Wirkung zeigen und diese in der Testung vorziehen", wird Schuster in der Mitteilung zitiert.

In einem aktuellen FWF-Projekt entwickelt Schuster mit ihrem Team und internationalen Partnern eine Screening-Plattform, die auf dem Prinzip des "Pharmakophormodells" basiert. Die einzelnen nachgebauten Modelle werden mit Datenbanken abgeglichen, die Umweltchemikalien auflisten, so der FWF. Durch dieses Screening ließen sich potenziell toxische "Kandidaten" identifizieren.

Aus den Hitlisten kaufen die Forscher dann Chemikalien, die ein besonders hohes Produktionsvolumen haben und mit denen Menschen direkt in Kontakt kommen, um weitere Tests durchzuführen. Hohe Erwartungen setzen die Wissenschafter in die Tatsache, dass sie für die Hormonproduktion verantwortliche Enzyme testen, die bisher kaum untersucht wurden.

"Wir haben bereits einige sehr interessante Ergebnisse", berichtet Schuster. "Es zeigte sich etwa, dass Parabene den Östrogenabbau hemmen. Das bedeutet, es könnten östrogenabhängige Tumore in ihrer Entwicklung begünstigt werden", erklärt Schuster. Parabene sind Konservierungsmittel, die häufig für Kosmetikprodukte, aber auch in Nahrungsmitteln verwendet werden. (eb)

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