Antimetaboliten

Antimetaboliten sind chemische Verbindungen, die den Strukturen natürlicher Zellmetaboliten ähneln und deren Stoffwechselwege stören. Sie wirken, indem sie als Substratäquivalente agieren, Enzyme hemmen oder in Nukleinsäuren fehlerhaft eingebaut werden. Durch die Beeinflussung der Nukleotidbiosynthese beeinflussen sie DNA- und RNA-Bildung. Weil sie schnell teilende Zellen bevorzugen, spielen sie eine zentrale Rolle in der Onkologie sowie in der Immunsuppression.

Zu den wichtigsten Klassen gehören Antifolate wie Methotrexat und Pemetrexed, die die Folatverwertung blockieren und so die Nukleotidsynthese hemmen. Purinanaloga wie 6-Mercaptopurin, Azathioprin und 6-Thioguanin ersetzen Purinnukleotide oder hemmen deren Synthese. Pyrimidinanaloga wie 5-Fluoruracil, Cytarabin und Gemcitabin hemmen insbesondere die Thymidylatsynthase oder werden direkt in DNA/RNA eingebaut. Einige Antimetaboliten hemmen auch Ribonukleotidreduktase (z. B. Hydroxyurea). Viele dieser Substanzen sind S-Phasen-spezifisch.

Anwendungen: Antimetaboliten kommen in der Krebsmedizin bei Leukämien, Lymphomen, kolorektalen und anderen soliden Tumoren zum Einsatz (z. B. 5-Fluoruracil, Capecitabine, Methotrexat, Cytarabin). Sie dienen auch der Immunsuppression bei Organtransplantationen und Autoimmunerkrankungen (Azathioprin, Methotrexat).

Nebenwirkungen umfassen Myelosuppression, Schleimhautentzündung, Leber- oder Nierentoxizität; Wechselwirkungen mit Folsäure können auftreten. Resistenzen umfassen veränderte Aufnahme, Zielenzyme oder erhöhte Salvagewege. Antimetaboliten gehören zu einer der wichtigsten Wirkstoffklassen der modernen Medizin.