Hormonen en andere neurotransmitters, maar ook medicijnen werken op receptoren. "Hun actieve stoffen binden aan de receptoren en wijzigen de driedimensionale receptoropstelling die de stroomafwaartse signaalroutes reguleert, ", zegt Hannes Schihada van het Instituut voor Farmacologie en Toxicologie aan de Universiteit van Würzburg (JMU).

Een speciaal geval zijn G-eiwit-gekoppelde receptoren (GPCR). "Ongeveer 30 procent van alle goedgekeurde geneesmiddelen wereldwijd werken op deze receptoren, " legt Hannes Schihada uit, "maar hun potentieel wordt nog niet volledig benut." Daten, het is niet gelukt om in zeer korte tijd het effect van miljoenen potentiële medicijnen op de GPCR-regeling te testen. "Dit is een struikelblok geweest voor de ontdekking van nieuwe farmaceutische stoffen en het onderzoek naar nog onbekende GPCR's, " zegt dr. Isabella Maiellaro, die samen met professor Martin Lohse het project leidt.

Het JMU-team heeft nu een methode ontwikkeld waarmee zowel de activiteit als de potentie van GPCR-liganden in levende cellen kan worden bepaald met behulp van high-throughput-technologie. De wetenschappers hebben hun resultaten gepubliceerd in het tijdschrift Communicatiebiologie .

Wat de nieuwe methode kan doen?

De naam van de methode is BRET (bioluminescence resonance energy transfer-based sensor design). "Het kan niet alleen worden gebruikt voor GPCR's, maar voor veel verschillende biomoleculen, ", legt Schihada uit.

Het universele sensorontwerp maakt het nu mogelijk de conformatieveranderingen van de receptor in levende cellen te onderzoeken met de high-throughput-methode. Dit maakt een veel snellere farmacologische karakterisering mogelijk door een groot aantal testverbindingen die direct op de receptor inwerken, onafhankelijk van hun stroomafwaartse receptorsignaalroutes.

"Deze technologie kan bijdragen aan een sneller en beter begrip van de verschillende niveaus van effectiviteit van geneesmiddelen en zo de ontwikkeling van nieuwe therapeutische concepten stimuleren, ", zegt Schihada. De studie van nieuwe receptordoelen zal een hogere reeks opleveren om medicijnen te ontwikkelen die minder bijwerkingen hebben en efficiënter zijn.

Verder, de sensoren zouden kunnen helpen om de zogenaamde wees-GPCR's beter te begrijpen - GPCR's waarvan de functie en liganden nog grotendeels onbekend zijn. "Met deze bevindingen kunnen we de basis leggen voor de behandeling van ernstige ziekten die tot nu toe moeilijk te behandelen waren, zoals de ziekte van Alzheimer of multiple sclerose, ’ zegt de wetenschapper.

De wetenschappers willen nu hun assortiment sensoren die geschikt zijn voor hoge doorvoer uitbreiden.