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WirkstoffdesignZoomA-Z

Wirkstoffdesign (engl. "drug design") bezeichnet den rationalen Entwurf von Wirkstoffen.

Das kombinatorische Wirkstoffdesign basiert auf dem computerunterstützten maschinellen Screening einer großen Zahl von Verbindungen, die nach dem Zufallsprinzip synthetisiert wurden.

Beim strukturbasierten Wirkstoffdesign, auch gezieltes oder rationales Wirkstoffdesign (engl. "rational drug design") genannt, wird der Wirkstoff basierend auf einer bekannten Struktur entworfen. Anschließend wird versucht, die Bindungsstärke zwischen Zielmolekül und Wirkstoff durch den Austausch funktioneller Gruppen zu variieren, um die angestrebte biochemisch-physiologische Wirkung und unerwünschte Nebeneffekte zu minimieren.

Basis des computerunterstützten Wirkstoffdesigns (engl. "computer assisted drug design", CADD, bzw. "computer aided molecular design", CAMD) ist die bekannte Struktur des Rezeptors. Ausgehend von der räumlichen Struktur und der Elektronendichteverteilung der Bindungsstelle wird am Computer ein möglichst passgenauer Wirkstoff entworfen und gegebenenfalls später optimiert.

Siehe auch: Drug Design

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

4.4 - Grippe - Neuraminidase - Aktives ZentrumLevel 490 min.

PharmazieArzneimittelThemenreise Wirkstoffe

In dieser Lerneinheit wird die Struktur des Enzyms Neuraminidase, eines der beiden Influenza-Oberflächen-Antigene, und seines aktiven Zentrums ausführlich behandelt. Außerdem werden die Wechselwirkungen zwischen der Influenza-Neuraminidase und ihrem natürlichen Substrat Sialinsäure detailliert beschrieben.

Platin in der KrebstherapieLevel 130 min.

ChemieAnorganische ChemieChemie der Elemente

Seit vielen Jahren entwickelt und produziert Heraeus Wirkstoffe für die Krebstherapie. In einigen davon spielt Platin eine entscheidende Rolle.

4.1 - 4.5 - Grippe (gesamt)Level 4100 min.

PharmazieArzneimittelThemenreise Wirkstoffe

Diese Lerneinheit beschäftigt sich ausführlich mit dem Thema Influenza. Sie enthält sowohl allgemeine Informationen zum Thema Grippe wie auch detaillerte Beschreibungen des Aufbaus von Influenza-Viren und deren Lebenszyklus. Außerdem wird die Struktur eines der beiden Influenza-Oberflächenantigene, das Protein Neuraminidase und dessen aktives Zentrum, ausführlich behandelt. Den Abschluss bildet die Erläuterung der Entwicklung eines antiviralen Grippemedikamentes, Zanamivir, das als Inhibitor der Neuraminidase den Lebenszyklus des Influenza-Virus empfindlich stört.

Strukturbasiertes WirkstoffdesignLevel 260 min.

PharmaziePharmazeutische ChemieWirkstoffdesign

Im Gegensatz zum kombinatorischen Ansatz des Wirkstoffdesigns, der auf dem Screening einer großen Zahl von Verbindungen beruht, die nach dem Zufallsprinzip synthetisiert wurden, beruht das strukturbasierte Design, wie der Name schon sagt, auf der Kenntnis der Struktur des Targets und/oder anderer bereits bekannter Wirkstoffe. Im ersten Fall steht daher das Screening, im zweiten Fall das Design im Vordergrund. Der strukturbasierte Ansatz wird daher auch als rationales oder gezieltes Wirkstoffdesign bezeichnet. Er beruht auf der grundlegenden Annahme, dass die Wirkung einer Substanz von ihrer mehr oder weniger intensiven Bindung an das Target-Molekül herrührt. Man nimmt weiter an, dass sich die beiden Moleküle in dieser als aktiv oder gebunden bezeichneten Konformation sowohl geometrisch als auch chemisch zueinander komplementär verhalten und dadurch die Bioaktivität bedingen. In den meisten Fällen erreicht eine Substanz nur dann eine biologische Wirkung, wenn sie sich in die spezifische Bindungstasche eines Targets einpasst und andockt (z.B. im aktiven Zentrum eines Enzyms) und damit den Zugang des natürlichen Liganden unterbindet.

4.5 - Grippe - Das Grippemedikament ZanamivirLevel 490 min.

PharmazieArzneimittelThemenreise Wirkstoffe

In dieser Lerneinheit wird die Entwicklung des antiviralen Grippemedikamentes Zanamivir beschrieben, das als Inhibitor der Neuraminidase den Lebenszyklus des Influenza-Virus empfindlich stört. Dabei spielten computergestützte Methoden des Molecular Modellings eine herausragende Rolle. Zum Abschluss werden die molekularen Wechselwirkungen zwischen Zanamivir und der Influenza-Neuraminidase detailliert erläutert.

1 - Einleitung zur Themenreise WirkstoffeLevel 245 min.

PharmazieArzneimittelThemenreise Wirkstoffe

Diese Lerneinheit gibt eine allgemeine Einführung in die Thematik der Wirkstoffsuche, von der Historie bis zur Moderne. Sie beschäftigt sich mit der historischen Fortentwicklung der Wirkstoffsuche, von der Volksmedizin über die Identifizierung von Leitstrukturen bis zur gezielten Konstruktion von Wirkstoffen am Computer. Außerdem werden Herz- und Kreislauferkrankungen, Krebs, bakterielle und virale Infektionskrankheiten als wichtige Indikationsgebiete der modernen Wirkstoff-Forschung einführend beschrieben.