Chemie-Experimente im Web 2.0

Eng verbunden mit Taverna ist die Website Myexperiment.org [13] von der Universität Manchester. Myexperiment ist eine Ruby-on-Rails-basierte Plattform, die im typischen Web-2.0-Aufzug daherkommt. Hier können Wissenschaftler Taverna-Workflows einstellen und miteinander teilen. Darunter sind auch einige CDK-Taverna-Workflows.

Zu den Anwendern des CDK gehört auch das Projekt Useful Chem. Neben anderer freier Software kommt dort das CDK für QSAR-Modellierungen zum Einsatz. Useful Chem ist ein interuniversitäres Projekt, dass sich dem Ansatz der Open Notebook Science verschrieben hat, und deren Grundsätze dazu verwendet, neue Malaria-Medikamente zu entwickeln.

Initiator von Useful Chem ist Professor Jean-Claude Bradley von der Drexel University in Philadelphia, dessen Arbeitsgruppe eng mit Rajarshi Guha von der Universität Indiana zusammenarbeitet und mit zahlreichen anderen Forschern, etwa beim EBI, kooperiert.

Laut Bradley führt das Prinzip der Open Notebook Science, Ergebnisse von Experimenten sofort ins Netz zu stellen, dazu, dass Forschungspartnerschaften ad hoc entstehen, wenn für bestimmte Fragestellungen woanders Lösungsansätze bereits existieren.

Useful Chem ist sehr offen, wenn es darum geht, neue Phänomene im Internet für Forschung zu nutzen - oder zu zweckentfremden. So hat sich Second Life zu einer beliebten Plattform für animierte 3-D-Darstellungen von Molekülen und Reaktionsabläufen entwickelt. (Abbildung 3, [16])

Abbildung 3: Second Life im Dienst der Wissenschaft: Ein Ugi-Produkt dockt an das Enzym Enoyl-Reduktase an. So dient das virtuelle Spiel-Universum ernsthafter Pharma-Forschung.

Wirkstoff gesucht

Malaria-Forschung ist für das Open-Notebook-Prinzip besonders geeignet, weil das Interesse großer Pharmakonzerne nicht sehr ausgeprägt ist. Die Erkrankten in Entwicklungsländern sind schlicht nicht zahlungskräftig genug. Useful Chem hat das Ziel, nach besonders billig herzustellenden neuen Wirkstoffen zu suchen, und forscht dabei an einer Substanzklasse, die zwei Enyzme des Malaria-Erregers, die Enoyl-Reduktase und Falcipain-2, blockieren kann. Ausgangspunkt war die schon länger bekannte Tatsache, dass bestimmte ringförmige Moleküle, die Diketopiperazine, diese Wirkung haben. Solche Substanzen ließen sich aber nur aufwändig aus Pilzen extrahieren oder in einer komplizierten Feststoffreaktion herstellen.

Bradleys Gruppe fand heraus, dass sie sich auch auf einem einfacheren Weg gewinnen lassen, der über die so genannte Ugi-Reaktion in organischen Lösungsmitteln führt. Diese liefert Zwischenprodukte, die noch nicht ringförmig sind.

Um Diketopiperazine herzustellen, wäre also ein weiterer Reaktionsschritt erforderlich, der sich als schwierig herausstellte. Chemoinformatische Modellierungen liefern jedoch Hinweise darauf, dass auch die Zwischenprodukte schon an das Enzym andocken können, sodass dieser Reaktionsschritt entfallen kann.