Photopharmakologie: Kältesensoren mit Licht steuern

Die in die Zellmembran eingebauten TRPM8-Ionenkanäle sind bekannt als Rezeptoren, die Kälte erkennen und auf Menthol, den kühlenden Wirkstoff der Pfefferminze, reagieren. Zudem beeinflussen diese Kanäle die Schmerzempfindung und spielen eine zentrale Rolle bei zahlreichen Erkrankungen. Daher sind sie vielversprechende Ziele für die Entwicklung neuer Medikamente, beispielsweise bei Krebs, Stoffwechselerkrankungen oder Entzündungen.

TRPM8-Ionenkanäle stehen deshalb im Fokus der Forschung, um ihre komplexen Funktionen besser zu verstehen und innovative therapeutische Ansätze zu entwickeln. Einen wichtigen Durchbruch auf diesem Gebiet hat nun ein LMU-Forscherteam um Professor Michael Mederos y Schnitzler (Walther-Straub-Institut für Pharmakologie und Toxikologie) und Dr. David B. Konrad in Zusammenarbeit mit Professor Dirk Trauner (Universität Pennsylvania) und Professorin Ursula Storch (Universität Regensburg) erzielt: Die Forschenden entwickelten ein innovatives Molekül namens Azo-Menthol, das TRPM8-Kanäle durch Licht präzise steuern kann, wie sie im Fachmagazin Angewandte Chemie berichten.

„Mit Azo-Menthol ist es erstmals möglich, TRPM8-Kanäle mithilfe von UV-Licht gezielt zu aktivieren und mit Blaulicht wieder zu deaktivieren – und das zeitlich und örtlich präzise sowie reversibel“, betont Mederos y Schnitzler. Licht als Werkzeug zur Steuerung von biologischen Prozessen zu nutzen, hat großes therapeutisches Potenzial, so die Autoren. „Solche photopharmakologischen Ansätze könnten beispielsweise helfen, systemische Nebenwirkungen, wie sie etwa bei einer konventionellen Chemotherapie auftreten, zu vermeiden“, sagt Mederos y Schnitzler. „Daher eröffnen die Fortschritte auf diesem Gebiet spannende Perspektiven für die Entwicklung neuartiger Therapien, die präziser und schonender wirken könnten.“

Jasmin Becker et al.: Optical Control of TRPM8 Channels with Photoswitchable Menthol. Angewandte Chemie 2024