Die Enzyme zum Abbau der Hyaluronsäure haben vielfältige Aufgaben im menschlichen Körper, sind aber noch weitgehend unerforscht. Neue Hemmstoffe können gegen Tumore und bei Arthrose helfen.
Hyaluronidasen sind Enzyme, die Hyaluronsäure, ein wichtiges Biopolymer der extrazellulären Matrix, abbauen. Sie sind in der Natur weit verbreitet. Das menschliche Genom enthält sechs Hyaluronidase-artige Sequenzen. Hyal-1 und Hyal-2 gelten als die wichtigsten Enzyme in Körperzellen. PH-20 im Spermienkopf erleichtert die Penetration durch die Hyaluronsäure-reiche Matrix der Eizelle und ist somit an der Befruchtung beteiligt. Hyaluronidasen und Spaltprodukte der Hyaluronsäure stehen im Verdacht, Gefäßneubildung (Angiogenese) und Metastasenbildung von Tumoren zu fördern. Die (patho)physiologische Rolle dieser Enzyme ist jedoch bisher wenig erforscht. Es fehlen potente und selektive Hemmstoffe (Inhibitoren) als pharmakologische Werkzeuge für Untersuchungen am lebenden Tier oder Patienten. Über die Grundlagenforschung hinaus könnten solche Wirkstoffe therapeutisch interessant sein, etwa um Tumore und Arthrosen zu behandeln, für Empfängnisverhütung, um die Wundheilung zu verbessern oder für die antibakterielle Therapie.
Ziel ist die Erforschung der Funktion menschlicher und bakterieller Hyaluronidasen durch die Entwicklung „arzneistoffähnlicher“ Inhibitoren, die sich zur Untersuchung des therapeutischen Potenzials eignen.
In Vorarbeiten wurden menschliche Hyaluronidasen hergestellt und die stärksten derzeit bekannten Hemmstoffe identifiziert. Allerdings besitzen sie nicht die notwendige Qualität für den Einsatz in detaillierten Profilierungsstudien. Daher wird im Projekt unter kombiniertem Einsatz virtueller und experimenteller Methoden nach Wirkstoffen gesucht. Innovative computergestützte Wirkstoffforschung, Design- und Synthesetechnologie sowie multiparametrische Optimierung arzneistoffartiger Moleküle werden angewandt und weiterentwickelt.
