Optische Schalter Blaues Licht regelt Insulingabe

Die Abbildung zeigt die Kristallstruktur von JB253 sowie responsive Betazellen (hell) nach Inkubation mit JB253 und Bestrahlung mit blauem Licht.
Das Bild zeigt die Kristallstruktur von JB253 sowie responsive Betazellen (hell) nach Inkubation mit JB253 und Bestrahlung mit blauem Licht.

Forschern der Ludwig-Maximilian-Universität München ist es gelungen, ein Diabetes-Arzneimittel von Lichtreizen abhängig zu machen. Der Prototyp JB253 initiiert die Freisetzung von Insulin im Experiment erst dann, wenn er mit blauem Licht stimuliert wird. Geht das Licht aus, stoppt auch die Insulingabe.

In einer Studie, angeführt von Dirk Trauner, Professor für Chemische Biologie und Genetik an der LMU, und Johannes Broichhagen (LMU) sowie Professor Guy Rutter und Dr. David Hodson vom Imperial College London, ist es gelungen, einen optischen Schalter für Medikamente aus der Klasse der Sulfonyl-Harnstoffe zu entwickeln, die bei Diabetes vom Typ 2 eingesetzt werden.

»Wir verbinden synthetische molekulare Schalter, die auf Licht reagieren, mit natürlichen Rezeptoren«, erläutert Dirk Trauner das Prinzip der molekularen optischen Schalter. »Diese hybriden Fotorezeptoren machen die Moleküle für Licht ansprechbar. Licht lässt sich sehr genau kontrollieren, so dass wir die Moleküle gezielt ansprechen können. Außerdem ist die Reaktion reversibel.«

Wird dieses Prinzip auf Arzneimittel übertragen, kann ein Wirkstoff allein durch einen Lichtreiz freigesetzt werden.

Zukunftspläne: Pille mit Lichtschalter

Molekulare optische Schalter könnten ganz neue Behandlungsmöglichkeiten eröffnen. Die Vision der Forscher ist, dass das Arzneimittel als Tablette eingenommen werden kann. Der Wirkstoff würde erst in dem Moment freigesetzt, indem der Patient ein blaues LED-Licht an seine Haut hält. Wird das Licht ausgeknipst, stoppt die Medikamentenzufuhr.

»Es ist noch ein langer Weg, bevor eine solche Therapie für Patienten möglich wird«, sagt Dr. Hodson vom Imperial College London. »Sie würde ihnen erlauben, ihren Blutzuckerspiegel besser zu kontrollieren. Außerdem könnten so Nebenwirkungen reduziert werden, da der Wirkstoff gezielt dort freigesetzt werden kann, wo er benötigt wird.«