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Nachrichten und Pressemeldungen aus Labor und Analytik

12.06.2007

Analysie von Schlangengiften mit Lab-on-a-chip-Technologien


Eine Chemikerin der Technischen Universität (TU) Wien begibt sich auf die Suche nach ungewöhnlichen Strukturen in Schlangengiften und möchte deren medizinische Einsetzbarkeit nachweisen. Was in den fünfziger Jahren bereits in Form des blutdrucksenkenden Mittels Captopril® gelang, erfährt in der Analyse der Gifte von südamerikanischen Grubenottern und tropischen Klapperschlangen eine interessante Fortsetzung mittels neuer proteomanalytischer Werkzeuge.

"Das Schlangengift bekommen wir in Form eines gelblich kristallinen Pulvers in Ampullen direkt aus Brasilien vom 'Instituto Butantan' in Sao Paulo. Letzteres ist eine nicht nur unter Touristen beliebte und bekannte wissenschaftliche Einrichtung, die sich mit der Erforschung der giftigsten Schlangenarten dieser Erde auseinandersetzt", erklärt Universitätsassistentin Martina Marchetti vom Institut für Chemische Technologien und Analytik der TU Wien. Im Zentrum ihrer Untersuchungen stehen die Gifte von vier verschiedenen Grubenottern (Bothrops) sowie einer tropischen Klapperschlange (Crotalus durissus terrificus). Alle fünf Spezies sind in Südamerika angesiedelt. Dort zählen sie zu den aggressivsten Schlangenarten. Jährlich werden in Südamerika 2,5 Millionen Menschen von Schlangen gebissen. Rund 100.000 sterben in Folge daran.

Martina Marchetti analysiert die Schlangengifte mit verschiedenen Methoden. Über die Lab-on-a-chip-Technologie ("Proteinchemisches Labor am Mikrochip") stellen sie und ihre Mitarbeiter die Zusammensetzung der Toxine (Giftstoffe) fest und analysieren Peptidketten (lineare Aneinanderreihung von Aminosäuren). Alle Glieder dieser Ketten werden anschließend mit Hilfe der laserbasierenden Tandemmassenspektrometrie strukturell aufgeklärt. Die zweidimensionale Gelelektrophorese bietet eine weitere Möglichkeit Proben nach dem isoelektrischen Punkt und dem Molekulargewicht aufzutrennen. Marchetti: "Nicht jedes Schlangengift ist gleich aufgebaut. Es gibt immer wieder neuartige ungewöhnliche strukturelle Besonderheiten. Ziel unserer Forschung ist es herauszufinden, warum einzelne Bestandteile des Giftes in bestimmter Weise wirken und warum sie für die Pharmaindustrie interessant sein könnten." Eine bewusst herbeigeführte Toxinwirkung (giftige Wirkung) im passenden Maßstab (Homöopathie) kann für den Menschen und seine Gesundheit förderlich sein. Die Schlangengifte weisen ein sehr breites Anwendungsfeld auf, das von bakterientötend über zellwachstumshemmend, nervenstimulierend, blutverdünnend und blutgerinnend reicht. Mittlerweile wird ihre Wirkung auch bei der Behandlung von Alzheimer getestet.

Durch die in den vergangenen Jahren populär gewordene Proteomforschung entstanden in der Analytik eine Reihe von neuen Methoden. Die Kombination dieser erlaubt nun auch dem "Rätsel" um die medizinische Wirksamkeit und Brauchbarkeit der Schlangengifte auf die Spur zu kommen. Nicht zuletzt möchte man auch schnell wirksame Gegengifte entwickeln, die laut Marchetti "irgendwann einmal in Form von Tabletten eingenommen werden könnten."

Martina Marchetti führte die Untersuchungen in Zusammenarbeit mit der Johannes Kepler Universität Linz (Walter Welz) durch. Auf die pharmakologische Wirksamkeit der Schlangengifte stießen Forscher erstmals im Zuge der Entwicklung von Antiseren. So entstand in den fünfziger Jahren auch das blutdrucksenkende Mittel Captopril, wofür ein isoliertes Peptid aus Schlangengift die Bauanleitung lieferte.

Quelle: idw/Technische Universität Wien




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