Analysemethode auf dem Prüfstand

Medizin und Massenspektrometrie - auf den ersten Blick sind das zwei verschiedene Paar Schuhe. Hier das Analyseverfahren, mit dem Chemiker noch geringste Mengen in einem Stoffgemisch nachweisen können, in dem sie die Substanzen durch ein elektrisches Feld schicken und anhand ihres Tempos und ihres Gewichts erkennen, um was es sich handelt – und dort - auf der anderem Seite - die Heilung des Menschen. Und doch gibt es ein Verbindungsglied – und das heißt Proteomics. Hinter dem Kunstwort verbirgt sich die Aufklärung der Proteinstrukturen, von Aminosäuren und Peptiden mit Hilfe der Massenspektrometrie, erklärt Professor Jasna Peter -Katalinic von der Universität Münster.

Dabei kann man auch die Reihenfolge der Aminosäure erfahren, man kann schauen, ob sie einer normalen oder modifizierten Form vorkommen oder ob sie eventuell auch in anderer Reihenfolge kommen, als das ist anhand der Gensequenz .erwartet wird. .

Allesamt Informationen, die Rückschlüsse über die biochemischen Abläufe im Körper zulassen. Von dem Wissen, wie sich Proteine im Körper verändern, erhoffen sich Mediziner und Pharmakologen einen Durchbruch im Kampf gegen zahlreiche Krankheiten, sagt Joachim Wesener von Bayer Industries Services aus Leverkusen.

Viele Krankheiten machen sich schon, bevor sie manifest werden auf Proteinebene durch Veränderungen von Konzentrationen bemerkbar und wenn es gelingt, diese winzig kleinen Veränderung möglichst früh zu erfassen, dann kann man natürlich viel früher in Therapie gehen .

Dank der Massenspektrometrie erkennen die Forscher nicht allein die Abfolge von Aminosäuren in den Proteinen, sondern auch, wo sich Zucker- oder Fettmoleküle befinden. Gerade auf diese Molekülgruppen richten die Mediziner ihr Augenmerk, weil sich zum Beispiel wie Hirntumor- oder Nierenkrebs sich durch veränderte Zuckermoleküle an der Oberfläche von Proteinen verraten,

Das ist die molekulare Ursache, die dann eine bestimmte Krebszelle charakterisiert und an der dann ganz gezielt und molekular basiert eine Therapiemöglichkeit begründen können.

Sagt Professor Michael Przybylski von der Universität Konstanz.

Zu den Erfolgen der Massenspektrometrie auf medizinischem Gebiet gehört auch die Analyse der Glykogenosen, einer ganzen Gruppe von Erbkrankheiten, die alle auf einem defekten Zuckerstoffwechsel beruhen. Die Ursache dafür sind Defekte bei sehr vielen Genen. Die Ärzte haben deshalb kaum eine Chance, sie zu diagnostizieren. Viel leichter geht das mit einer Proteinanalyse durch Massenspektrometrie. Denn egal, wo der Gendefekt sitzt - die Wirkung ist gleich: es wird ein Protein so verändert, dass es seine normale Funktion nicht mehr erfüllen kann.

Wenn man diesen Defekt in direkter Analyse nachweisen kann, man kann in relativ kurzer Zeit von einen erfahrenen Arzt dann schon einen Vorschlag zu Therapie bekommen.

Meint Jasna Peter -Katalinic. Und dank der Massenspektrometrie kann der Arzt kann dann auch noch verfolgen, wie seine Therapie anschlägt. Denn jeder Wirkstoff eines Medikamentes hat ein Protein als Ziel. Die Massenspektrometriker sehen, wo ein Stoff andockt, wie lange er dort bleibt, aber auch wie oft sich die Wirkstoffe an ein falsches Protein anhängen und damit für unerwünschte Nebenwirkungen sorgen. Joachim Wesener:

Je besser man das Zusammenspiel der Proteine im Körper, in gesunden aber auch kranken Körper, begreift, desto leichter ist es, gezielt Medikamente zu entwickeln, die genau da wirken, wo sie wirken sollen, und möglichst wenig Nebenwirkungen haben.

Die Massenspektrometrie ist das entscheidende Hilfsmittel um Medikamente zielgenau und individuell entwickeln zu können. Das Vision von den individuellen Medikamenten bliebe ohne die analytische Kunst der Chemiker eine Illusion.