DIE MOLEKÜL-MASCHINE AUS DER ZUKUNFT

Die Molekül-Maschine: Der amerikanische Arzt und Chemiker Martin Burke hat einen Apparat entwickelt, der die Synthese medizinischer Wirkstoffe automatisiert. Das könnte die Entwicklung neuer Medikamente gegen eine Reihe von schweren und unheilbaren Krankheiten vorantreiben.

Die Molekül-Maschine

Die Maschine, mit der Martin Burke zuerst die Chemie und später die Welt verändern will, sieht so harmlos aus wie ein Espressoautomat in einer Großkantine: Das gut zwei Meter breite und knapp 80 Zentimeter hohe Gerät steht in einem Regal in einem schmalen Raum, der vollgepackt ist mit Reagenzien, Rundkolben und Rotationsverdampfern.

An einem scheinbar wilden Gewirr aus Schläuchen und Pumpen hängen Glasröhrchen und Messbecher, in denen es köchelt und blubbert. Auf einem wackeligen Holzhocker steht ein Laptop. Er steuert die Maschine.

Doch der Eindruck einer profanen Maschine täuscht auf jeden Fall. Mit dem Apparat sollen sich neue Medikamente weit einfacher und rascher entdecken lassen als heute. Burkes Ziel ist die Automatisierung der chemischen Synthese von sogenannten kleinen Molekülen (small molecules). Der Name bezieht sich zwar auf ihr Gewicht, nicht aber ihre Bedeutung: Zu ihnen gehören mehr als 90 Prozent aller Arzneimittel, darunter etwa Acetylsalicylsäure (ASS), der Wirkstoff in Aspirin. Hinzu kommen im Grunde genommen viele komplexe Naturstoffe, die als Wirksubstanzen gegen Pilzinfektionen oder allergisches Asthma Verwendung finden oder aus denen sich zahlreiche neue Antibiotika ableiten.

Eine Art 3D-Drucker auf molekularer Ebene“, so beschreibt Erfinder Burke, Chemieprofessor an der University of Illinois in Urbana-Champaign,

die Molekül-Maschine.

Mit ihr könnten sich Pharmaforscher und Mediziner per Mausklick ihre gewünschten Moleküle zusammensetzen lassen. Die Molekülmaschine könne dabei helfen, „neue Medikamente gegen schwere und bislang unheilbare Krankheiten“ zu entwickeln, sagt Burke – zum Beispiel gegen bestimmte Krebsarten, gegen Infektionen oder gegen Stoffwechselstörungen.

Bislang erfolgt die Synthese zahlreicher kleiner Moleküle meist in Handarbeit durch eine Serie chemischer Reaktionen. „Der Prozess ist zeitaufwendig und mühsam“, sagt Burke, „eine individuelle Synthese für jedes individuelle Molekül.“ Maßarbeit eben. Denn viele kleine Moleküle haben trotz ihres geringen Gewichts eine hochkomplexe Struktur. Eine Automatisierung, wie sie bei der Synthese von einfacher gebauten Stoffen wie Zellulose oder Insulin bereits Standard ist, schien bei kleinen Molekülen lange nahezu unmöglich. Das wollte Burke ändern. Im Frühjahr stellten er und sein Team die Ergebnisse ihrer Arbeit im renommierten US-Fachmagazin „Science“ vor. Das Thema schaffte es sogar aufs Cover.

Weiter zum Artikel, HEISE, den 18.11.2015

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