Welche Peptide gibt es? Ein Überblick über die wichtigsten Forschungskategorien

Die Frage „welche Peptide gibt es“ lässt sich auf zwei Ebenen beantworten. Auf der einen Ebene geht es um die chemische Einordnung, also darum, wie Peptide grundsätzlich aufgebaut und klassifiziert sind. Auf der anderen Ebene geht es um die konkreten Substanzgruppen, die in der aktuellen Forschung diskutiert werden. Dieser Überblick behandelt beide Ebenen und ordnet die bekanntesten Forschungspeptide nach ihrem wissenschaftlichen Kontext ein.

Was sind Peptide überhaupt?

Peptide sind kurze Ketten aus Aminosäuren, die über Peptidbindungen miteinander verknüpft sind. Nach der gängigen Definition besteht ein Peptid aus 2 bis 50 Aminosäuren. Ketten mit etwa 10 bis 20 Aminosäuren werden als Oligopeptide bezeichnet, längere Ketten gehen in den Bereich der Proteine über.

Der Unterschied zwischen Peptid und Protein ist vor allem eine Frage der Länge. Beide bestehen aus denselben 20 Aminosäuren, und in beiden verbindet eine Peptidbindung die Carboxylgruppe der einen Aminosäure mit der Aminogruppe der nächsten. Die Reihenfolge dieser Aminosäuren, die sogenannte Sequenz, bestimmt Struktur und Funktion des Moleküls.

Wer sich die Grundlagen genauer ansehen möchte, findet in unserem Beitrag dazu, was Peptide sind, eine ausführlichere Einführung.

Wie werden Peptide eingeteilt?

Peptide werden auf vier Arten eingeteilt: nach Kettenlänge, nach Herkunft, nach Struktur und nach Funktion. Jedes dieser Systeme beleuchtet einen anderen Aspekt und hilft dabei, die große Zahl bekannter Peptide zu ordnen.

Einteilung nach Kettenlänge

Die einfachste Einteilung richtet sich nach der Zahl der Aminosäuren. Ein Dipeptid besteht aus zwei Aminosäuren, ein Tripeptid aus drei, ein Oligopeptid aus etwa 10 bis 20. Werden die Ketten deutlich länger, spricht man von Polypeptiden und schließlich von Proteinen.

Einteilung nach Herkunft und Struktur

Nach der Herkunft unterscheidet man körpereigene (endogene) Peptide von synthetisch hergestellten Sequenzen. Nach der Struktur wird zwischen linearen und zyklischen Peptiden unterschieden. Zyklische Formen entstehen häufig durch Ringschluss, eine Strategie, die die Stabilität eines Peptids erhöhen kann. Zwischen 2017 und 2022 wurden mehrere zyklische Peptide mit Ringgrößen von sechs bis 17 Aminosäuren als Arzneimittel zugelassen.

Einteilung nach Funktion

Die praktisch wichtigste Einteilung richtet sich nach der Funktion. Ein systematischer Übersichtsartikel ordnet 22 Peptidtypen vier Hauptklassen zu: regulatorische, therapeutische, ernährungsbezogene und transportbezogene Peptide. Diese funktionale Sicht ist auch die Grundlage für die Forschungskategorien, die im nächsten Abschnitt beschrieben werden.

Welche Peptide gibt es in der Forschung? Die wichtigsten Kategorien

Neben der abstrakten Klassifikation lässt sich die Frage „welche Peptide gibt es“ auch anhand konkreter Forschungsfelder beantworten. In der Praxis werden Forschungspeptide meist nach dem Signalweg oder Modellsystem gruppiert, in dem sie untersucht werden. Die folgenden Gruppen decken einen großen Teil der aktuell diskutierten Substanzen ab und entsprechen der Struktur eines typischen Produktkatalogs für Forschungszwecke.

Was sind GLP-1- und Stoffwechselpeptide?

GLP-1- und Stoffwechselpeptide sind Substanzen, die in der Forschung zu metabolischen Signalwegen untersucht werden, darunter Semaglutid, Tirzepatid und Retatrutide. Sie stehen im Zusammenhang mit den sogenannten Inkretinen, also körpereigenen Peptiden, die nach der Nahrungsaufnahme freigesetzt werden.

Zwei zentrale Inkretine sind GIP (glukoseabhängiges insulinotropes Polypeptid) und GLP-1 (glucagon-like peptide-1). In gesunden Modellen wird der Inkretineffekt auf etwa 50 bis 70% der insulinbezogenen Antwort nach einer Mahlzeit geschätzt. Wissenschaftlich werden diese Peptide danach unterschieden, an welche Rezeptoren sie binden: Semaglutid gilt als Einzelrezeptor-Ansatz, Tirzepatid als dualer GIP- und GLP-1-Ansatz und Retatrutide als dreifacher Ansatz an GIP-, GLP-1- und Glukagon-Rezeptoren.

Eine ausführlichere wissenschaftliche Einordnung dieser Gruppe bietet unser GLP-1-Überblick.

Regenerations- und Gewebeforschungspeptide

Zu dieser Gruppe zählen Peptide, die in Modellen zur Zellkommunikation, Geweberegeneration und Signalwegforschung eingesetzt werden. Die am häufigsten diskutierten Beispiele sind BPC-157 und TB-500.

BPC-157 ist ein synthetisches Pentadecapeptid, das von einer im Magensaft vorkommenden Proteinsequenz abgeleitet ist. TB-500 ist ein Peptidfragment, das mit der aktiven Region von Thymosin Beta-4 in Verbindung gebracht wird. Beide werden in präklinischen und Laborsystemen untersucht und gehören nicht zu den zugelassenen Arzneimitteln. Diese Unterscheidung ist wichtig: Die 34 Peptid-Zulassungen zwischen 2016 und 2024 betreffen andere Substanzklassen, und Forschungspeptide dieser Kategorie fallen ausdrücklich nicht darunter.

Wer sich für den wissenschaftlichen Hintergrund interessiert, findet weitere Informationen in unserem Beitrag zur BPC-157-Forschung.

Was sind Neuropeptide?

Neuropeptide sind Peptide, die im Zusammenhang mit neuronalen Signalwegen untersucht werden, darunter Forschungssubstanzen wie Semax und Selank. Sie sind meist kurze Sequenzen, die von körpereigenen Molekülen abgeleitet sind.

Semax ist ein synthetisches Neuropeptid, das von einem ACTH-Fragment abgeleitet ist. Selank ist von Tuftsin abgeleitet und wird in Stress-, Angst- und Immunmodellen untersucht. In beiden Fällen bezieht sich die Forschung auf Modellsysteme und analytische Fragestellungen, nicht auf Anwendungen am Menschen.

Longevity- und Zellstoffwechselpeptide

Diese Gruppe umfasst Substanzen, die in Modellen zu zellulärer Alterung, Energie- und Redoxstoffwechsel untersucht werden. Typische Beispiele sind GHK-Cu, Epitalon, NAD+ und MOTS-c.

Die Substanzen unterscheiden sich deutlich in Aufbau und Herkunft:

• GHK-Cu ist ein kupferbindendes Tripeptid (Glycyl-L-Histidyl-L-Lysin), das in der Haut-, Gewebe- und Zellsignalforschung untersucht wird.
• Epitalon ist ein synthetisches Tetrapeptid (Ala-Glu-Asp-Gly), das in der Forschung zu Telomerase-Aktivität und zellulärer Alterung eingeordnet wird.
• NAD+ ist ein Coenzym des Zellstoffwechsels, das in der Energie- und Redoxforschung untersucht wird.
• MOTS-c ist ein mitochondrial kodiertes Peptid, das in Modellen zum Energiestoffwechsel untersucht wird.

Gemeinsam ist ihnen der Forschungsbezug zu grundlegenden zellulären Prozessen, nicht eine belegte Wirkung außerhalb dieser Modelle.

Was sind Signal- und Fragmentpeptide?

Signal- und Fragmentpeptide sind kürzere Sequenzen und Bruchstücke größerer Peptide, die als Reagenzien in der Signalweg- und Transportforschung dienen. Sie sind eng mit dem Konzept der zellpenetrierenden Peptide verbunden.

Zellpenetrierende Peptide werden nach ihrer chemischen Beschaffenheit in drei Typen eingeteilt: kationische, hydrophobe und amphipathische Peptide. In der Forschung werden sie unter anderem eingesetzt, um Moleküle in Zellen einzuschleusen, etwa zu diagnostischen oder analytischen Zwecken. Fragmentpeptide dienen häufig dazu, einzelne funktionale Abschnitte eines größeren Moleküls gezielt zu untersuchen.

Wie viele Peptide sind als Arzneimittel zugelassen?

Über 100 peptidbasierte Wirkstoffe sind als Arzneimittel zugelassen. Ein Übersichtsartikel nennt rund 102 zugelassene therapeutische Peptide und beschreibt zugleich das wirtschaftliche Wachstum des Feldes: Der Markt für therapeutische Peptide soll von 38 Milliarden US-Dollar im Jahr 2023 auf 106 Milliarden US-Dollar bis 2033 steigen.

Diese Zahl macht den entscheidenden Unterschied deutlich. Zugelassene Peptidarzneimittel bilden eine klar abgegrenzte Gruppe, die behördliche Prüfverfahren durchlaufen hat. Viele der oben genannten Forschungspeptide gehören nicht dazu. Sie werden in Labor- und Modellsystemen untersucht und sind ausschließlich für Forschungs- und Laborzwecke bestimmt, nicht für die Anwendung bei Mensch oder Tier.

Worauf kommt es bei Forschungspeptiden an?

Bei Forschungspeptiden kommt es vor allem auf Identität und Reinheit an, und beides sollte durch chargenbezogene Dokumentation belegt sein. Eine reine Prozentangabe ohne unterstützende Nachweise reicht für eine seriöse Bewertung nicht aus.

Drei Dokumente sind hier zentral, die bei erster Nennung kurz erklärt seien:

• COA (Certificate of Analysis, Analysezertifikat): fasst die geprüften Eigenschaften einer Charge zusammen.
• HPLC (Hochleistungsflüssigchromatographie): dient der Bestimmung der Reinheit.
• LC-MS (Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie): dient der Bestätigung der Identität.

Bei Peptide Bestellung werden Produkte mit einer angegebenen Reinheit über 99% geführt, sofern die zugehörige Dokumentation dies stützt, und diese Angaben werden durch chargenbezogene COA-, HPLC- und LC-MS-Berichte belegt. Anfragen zu Produkten und Dokumentation werden in der Regel innerhalb von 24 Stunden beantwortet. Wie sich Reinheit und Identität anhand dieser Unterlagen richtig lesen lassen, erklärt unser Beitrag zu COA und HPLC.

Peptide richtig einordnen

Peptide sind kurze Aminosäureketten, und die Frage nach den vorhandenen Peptiden lässt sich sowohl chemisch als auch nach Forschungsfeld beantworten. Wer eine bestimmte Substanz einordnen möchte, prüft am besten zuerst die Kategorie und dann die zugehörige Dokumentation. Für die Auswahl eines Forschungspeptids bleibt der belegte Nachweis von Identität und Reinheit das wichtigste Kriterium, unabhängig davon, in welche Gruppe die Substanz fällt.