Peptide & Wachstumshormon

IGF-1 DES

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IGF-1 DES, in Forschungsarbeiten als des(1-3)IGF-I geschrieben, ist eine verkürzte Form des Insulin-like Growth Factor 1 (IGF-1), der die ersten drei Aminosäuren der Kette fehlen. Sie kommt natürlich vor: 1986 wurde sie aus menschlichem Gehirn isoliert und 1988 aus Kuh-Kolostrum (der ersten Milch nach der Geburt). In Laborversuchen ist sie etwa 10-mal wirksamer als vollständiges IGF-1, weil sie kaum an die IGF-Bindungsproteine bindet, die IGF-1 normalerweise in Schach halten (Ballard et al., Int J Biochem Cell Biol 1996).

Die wichtigste Tatsache ist, dass IGF-1 DES nie in einer kontrollierten Studie am Menschen getestet und nirgendwo jemals als Arzneimittel zugelassen wurde. Alles, was über seine Wirkungen bekannt ist, stammt aus Zellkultur- und Tierstudien, überwiegend an Ratten, aus den späten 1980er- und den 1990er-Jahren. Es wird online als Forschungschemikalie verkauft und ist im Sport verboten (Mongongu et al., Drug Test Anal 2021).

Diese Seite fasst zusammen, was Laborstudien, Tierversuche und Behörden berichten. Sie dient ausschließlich der Information und ist keine medizinische Beratung.

Eigenschaft Angabe
Klasse Peptid-Wachstumsfaktor; natürlich vorkommende verkürzte Variante von IGF-1
Andere Bezeichnungen des(1-3)IGF-I, des-IGF-1, Destripeptid-IGF-1, IGF-1 DES
Struktur Menschliches IGF-1 ohne seine ersten drei Aminosäuren (Glycin–Prolin–Glutamat)
Zulassungsstatus Nie für die Anwendung am Menschen zugelassen; keine kontrollierten Studien am Menschen
Wirksamkeit in Zellkultur Etwa 7- bis 10-mal so stark wie IGF-1 bei der Anregung der Proteinsynthese in Muskelzellen der Ratte
Wichtigste Eigenschaft des Wirkmechanismus Bindet etwa so gut wie IGF-1 an den IGF-1-Rezeptor, aber nur sehr schwach an IGF-Bindungsproteine
Halbwertszeit Kein veröffentlichter Wert für Mensch oder Tier; bei Ratten betrug die Plasma-Clearance 4,59 vs. 1,20 mL/min/kg für IGF-1
Status in den USA Nicht von der FDA (US-Arzneimittelbehörde) zugelassen; nicht auf der Schedule-III-Liste (Anlage III des US-Betäubungsmittelrechts) der DEA
WADA-Status Jederzeit verboten (S2.3, IGF-1 und seine Analoga)

Was es ist

Vollständiges IGF-1 ist ein Hormon aus 70 Aminosäuren, das vor allem in der Leber als Reaktion auf Wachstumshormon gebildet wird (zur Biologie siehe die Hauptseite zu IGF-1). IGF-1 DES ist dasselbe Protein, bei dem die ersten drei Aminosäuren am Anfang der Kette (dem N-Terminus) entfernt sind. Sonst ist nichts verändert.

Drei Forschungsgruppen fanden es als natürlich vorkommendes Molekül:

Vermutlich entsteht es, wenn ein Enzym IGF-1 nach dessen Bildung abschneidet. Rattenserum enthält eine saure Protease, die intaktes IGF-1 in des(1-3)IGF-I umwandelt, mit optimaler Aktivität bei pH 5,5 (Yamamoto & Murphy, Endocrinology 1994). In gepooltem Urin gesunder Erwachsener lagen etwa 35 % des IGF-1 in N-terminal verkürzten Formen vor (Yamamoto & Murphy, JCEM 1995).

Die Forschenden stellten es außerdem synthetisch und in gentechnisch veränderten Zellen her. Rekombinantes des(1-3)IGF-I aus Hamster-Ovarialzellen war ebenso wirksam wie das natürlich aufgereinigte Peptid (McKinnon et al., J Mol Endocrinol 1991).

Warum das Entfernen von drei Aminosäuren wichtig ist

Der größte Teil des IGF-1 im Körper ist an IGF-Bindungsproteine (IGFBPs) gebunden. Diese Proteine transportieren IGF-1 im Blut und begrenzen im Gewebe, wie viel davon den IGF-1-Rezeptor erreicht. Das Glutamat an Position 3 ist entscheidend dafür, dass IGF-1 an sie binden kann (Ballard et al., Int J Biochem Cell Biol 1996). Fehlt es, verlieren die Bindungsproteine weitgehend ihren Halt.

Die Gruppe aus Adelaide prüfte das direkt, indem sie IGF-1-Analoga herstellte, die um eine bis fünf Aminosäuren verkürzt waren (Bagley et al., Biochem J 1989). In L6-Muskelzellen der Ratte:

Peptid Halbmaximale Dosis für die Proteinsynthese Dosis für 50 % Verdrängung am Rezeptor
IGF-1 (vollständig) 13 ng/mL 20 ng/mL
des(1)IGF-1 (1 entfernt) 10 ng/mL 20 ng/mL
des(1-2)IGF-1 (2 entfernt) 13 ng/mL 20 ng/mL
des(1-3)IGF-1 (3 entfernt) 1,5 ng/mL 14 ng/mL
des(1-4)IGF-1 (4 entfernt) 5,1 ng/mL 40 ng/mL
des(1-5)IGF-1 (5 entfernt) 1200 ng/mL über 1000 ng/mL

Niedrigere Werte bedeuten höhere Wirksamkeit. Das Entfernen von drei Aminosäuren ließ die Rezeptorbindung etwa unverändert, steigerte aber die Wirksamkeit deutlich (1,5 vs. 13 ng/mL). Von den Muskelzellen abgegebene Bindungsproteine sowie ein aus Nierenzellen aufgereinigtes Bindungsprotein banden die drei längeren Peptide mindestens 60-fach besser als die drei kürzeren. Das Entfernen einer fünften Aminosäure hob die Aktivität nahezu auf.

Frühere Studien kamen zum selben Schluss. IGF-1 DES war im Proteinsynthese-Assay etwa 7-mal wirksamer als IGF-1, ohne besser an den Rezeptor zu binden (Ballard et al., BBRC 1987). Ein aufgereinigtes Bindungsprotein hatte eine deutlich verringerte Affinität zu ihm, was nach Ansicht der Autoren die zusätzliche Wirksamkeit erklärte (Szabo et al., BBRC 1988).

Wie es sich von den anderen IGF-1-Produkten unterscheidet

Produkt Was verändert wurde Status
IGF-1 / Mecasermin Nichts; identisch mit menschlichem IGF-1 Von der FDA zugelassen (Increlex) bei schwerem primärem IGF-1-Mangel bei Kindern
IGF-1 DES Erste drei Aminosäuren entfernt Nie zugelassen; Forschungschemikalie
IGF-1 LR3 Position 3 durch Arginin ersetzt und ein Verlängerungspeptid am Anfang angefügt Nie zugelassen; Forschungschemikalie

LR3 und DES wurden aus demselben Grund entwickelt bzw. ausgewählt: Beide binden schlecht an IGF-Bindungsproteine. In Ligand-Blotting-Tests mit Plasma von fünf Tierarten band IGF-1 deutlich stärker an die Bindungsproteine als IGF-1 DES, das wiederum stärker band als LR3 (Lord et al., J Endocrinol 1994).

Wie es sich im Körper verhält

Zur Pharmakokinetik von IGF-1 DES beim Menschen ist keine Studie veröffentlicht. Die besten Daten stammen aus einer Tracer-Studie an Ratten, denen markierte Peptide in eine Vene gegeben wurden (Ballard et al., J Endocrinol 1991):

Messgröße bei Ratten IGF-1 IGF-1 DES
Gesamte Plasma-Clearance 1,20 mL/min/kg 4,59 mL/min/kg
Verteilungsvolumen im Steady State 167 mL/kg 461 mL/kg
Bindung an Plasmaproteine In vitro etwa zur Hälfte im Rattenplasma gebunden In vitro praktisch keine; nach der Injektion blieb der Großteil frei

Da IGF-1 DES im Blut nicht von Bindungsproteinen festgehalten wird, verlässt es den Blutkreislauf schneller und verteilt sich weiter ins Gewebe. Mehr davon als von IGF-1 gelangte in Nebennieren, Gehirn, Haut, Magen und Darm. Die Autoren vermuteten, dass die rasche Clearance und der bessere Zugang zum Gewebe solche Analoga im Körper wirksamer statt weniger wirksam machen könnten.

Zwei Einschränkungen begrenzen, wie weit sich die Rattendaten auf den Menschen übertragen lassen:

  • Ratten sind ein Extremfall. Die Analoga, die im Rattenplasma kaum gebunden wurden, wurden im Plasma von Schafen, Menschen, Schweinen und Hühnern in erheblichem Maß gebunden (Lord et al., J Endocrinol 1994). Bei Mäusen fand sich markiertes des(1-3)IGF-I im Serum überwiegend im großen 150-kDa-Komplex (Sun et al., Cancer Res 1997).
  • Keine veröffentlichte Halbwertszeit. Wir haben keine Primärquelle gefunden, die eine Halbwertszeit von IGF-1 DES im Blut für irgendeine Spezies angibt; die online oft genannten kurzen Halbwertszeiten lassen sich daher nicht überprüfen.

Anti-Doping-Labore können es nachweisen. Nach einer einzelnen intramuskulären Injektion von 100 µg/kg bei Ratten war unverändertes des(1-3)IGF-I noch 24 Stunden später im Blut nachweisbar (Mongongu et al., Drug Test Anal 2021).

Regulatorischer Status

IGF-1 DES wurde weder von der FDA noch von einer anderen Behörde jemals zugelassen. Französische Anti-Doping-Forschende geben an, dass IGF-1-Analoga wie LR3, DES und R3 nie für die Anwendung am Menschen zugelassen wurden, aber als Schwarzmarktprodukte für das Bodybuilding leicht erhältlich sind (Mongongu et al., Drug Test Anal 2021). In einem Review von 1996 schrieben seine Entwickler, dass klinische Anwendungen noch nicht untersucht worden seien (Ballard et al., Int J Biochem Cell Biol 1996). Eine spätere klinische Studie haben wir nicht gefunden.

Es ist ein Peptid, kein anabol-androgenes Steroid, und wird auf der US-amerikanischen Schedule-III-Liste kontrollierter Substanzen nicht genannt (21 CFR 1308.13).

Was die Forschung zeigt

Alle folgenden Befunde stammen aus Zellkulturen oder Tierversuchen. Keiner davon wurde beim Menschen bestätigt.

Wachstum und Muskelprotein bei Ratten

Die CSIRO-Gruppe in Adelaide führte eine Reihe von Rattenstudien mit kleinen, unter die Haut implantierten Pumpen durch, die 7 Tage lang kontinuierlich Peptid abgeben. Die Ratten wurden auf verschiedene Weise in einen katabolen Zustand (Abbau von Körperprotein) versetzt:

Rattenmodell Hauptbefund für IGF-1 DES Quelle
Proteinarme Ernährung Bei 1,2 mg/kg/Tag verbesserte Stickstoffbilanz (nach Bereinigung um die Nahrungsaufnahme) und um 21 % gesteigerte Muskelproteinsynthese; das Nierengewicht stieg um 16 % Tomas et al., J Endocrinol 1991
Dexamethason (ein Steroid, das Muskel abbaut) Etwa 2,5-mal wirksamer als IGF-1 bei der Verbesserung von Körpergewicht und Stickstoffretention Tomas et al., Biochem J 1992
Diabetes (Streptozotocin) 2,5- bis 3-mal wirksamer als IGF-1 bei der Wiederherstellung des Wachstums; verringerte den Zucker im Urin nicht Tomas et al., Biochem J 1993

Die Zuwächse in der Dexamethason-Studie betrafen zum Teil den Darm. IGF-1 und vor allem die Analoga erhöhten das Darmgewicht um bis zu 45 %, während die Anteile am Schlachtkörper gering blieben. Die Entwickler beschrieben die selektivsten Wirkungen von IGF-1 DES als solche im Darmgewebe (Ballard et al., Int J Biochem Cell Biol 1996).

Bei den diabetischen Ratten stellten IGF-1 und die Analoga das Wachstum wieder her, korrigierten aber anders als Insulin selbst keine anderen insulinabhängigen Prozesse in Leber, Muskel und Fettgewebe.

Blutzucker bei Schweinen und Affen

Wie IGF-1 senkt auch IGF-1 DES den Blutzucker. In einer Studie erhielten Weißbüschelaffen (42–270 µg/kg) und Schweine (20 und 50 µg/kg) einzelne intravenöse Dosen (Tomas et al., J Endocrinol 1997):

  • Die Analoga senkten den Blutzucker 2- bis 3-mal wirksamer als IGF-1, und IGF-1 DES war das wirksamste aller getesteten.
  • Der Blutzucker blieb deutlich länger niedrig. Bei den Analoga war die gesamte Blutzuckersenkung über 4 Stunden etwa 4- bis 8-mal größer als mit IGF-1.
  • Das geschah, obwohl die Analoga schneller aus dem Blut entfernt werden.

Gehirn und Nervenzellen

Weil IGF-1 DES zuerst im Gehirn gefunden wurde, wurde es als Nervenwachstumsfaktor untersucht. In Zellkulturen der Ratte verbesserte es das Überleben dopaminproduzierender Neuronen (Beck et al., Neuroscience 1993). Als es erwachsenen Ratten nach einer hypoxisch-ischämischen Schädigung ins Gehirn injiziert wurde, verringerte IGF-1 DES den Verlust von Nervenzellen jedoch nicht signifikant (es gab nur einen Trend bei der höchsten Dosis), vollständiges IGF-1 dagegen schon (Guan et al., Endocrinology 1996). Die Autoren vermuteten, dass Bindungsproteine dabei helfen, IGF-1 gezielt in den geschädigten Bereich zu lenken.

Das abgeschnittene Tripeptid

Die drei von IGF-1 entfernten Aminosäuren, Glycin–Prolin–Glutamat (GPE), erwiesen sich in Hirngewebe der Ratte als eigenständig aktiv (Sara et al., BBRC 1989). Ein synthetisches Analogon von GPE, Trofinetid, ist heute ein zugelassenes Arzneimittel. In einer 12-wöchigen Phase-3-Studie mit 187 Mädchen und Frauen mit Rett-Syndrom verbesserte es die Symptome gegenüber Placebo, wobei Durchfall bei 80,6 % gegenüber 19,1 % unter Placebo auftrat (Neul et al., Nat Med 2023). Die FDA ließ es 2023 als Daybue zur Behandlung des Rett-Syndroms bei Behandelten ab 2 Jahren zu (Fachinformation zu Daybue). Es handelt sich um ein eigenes Arzneimittel: Trofinetid ist nicht IGF-1 DES, und seine Zulassung sagt nichts über IGF-1 DES aus.

Nebenwirkungen und Risiken

Für IGF-1 DES gibt es keine Sicherheitsdaten am Menschen. Die folgenden Risiken ergeben sich aus seiner bekannten Biologie und aus dem, was für vollständiges IGF-1 dokumentiert ist.

Hypoglykämie

Unterzuckerung ist der erste Warnhinweis in der Fachinformation des zugelassenen IGF-1 (Mecasermin) und trat in den Studien der Fachinformation bei 42 % der behandelten Kinder auf (Fachinformation zu Increlex). Bei Schweinen und Affen senkte IGF-1 DES den Blutzucker stärker und länger als IGF-1 (Tomas et al., J Endocrinol 1997). Die Bindungsproteine, denen IGF-1 DES entgeht, tragen normalerweise dazu bei, die insulinähnliche Wirkung von IGF-1 abzupuffern. In der ersten IGF-1-Studie am Menschen folgte die Hypoglykämie auf einen starken Anstieg von freiem, ungebundenem IGF-1 (Guler et al., NEJM 1987).

Wirkungen auf Organe und das Wachstum anderer Gewebe

Bei Ratten erhöhte IGF-1 DES das Nierengewicht innerhalb von 7 Tagen um 16 % (Tomas et al., J Endocrinol 1991) und vergrößerte zusammen mit IGF-1 den Darm um bis zu 45 % (Tomas et al., Biochem J 1992). Ob beim Menschen ähnliche Wirkungen auftreten, ist unbekannt.

Krebs

IGF-1 regt die Zellteilung an, und sein Rezeptor ist in vielen Tumoren überexprimiert (Sun et al., Cancer Res 1997). Die Fachinformation zu Increlex (Mecasermin) führt eine aktive oder frühere Krebserkrankung als Gegenanzeige auf und berichtet, dass Tumoren bei Dosen oberhalb der Empfehlung häufiger auftraten. Ob die höhere Wirksamkeit von IGF-1 DES in Zellkulturen ein höheres Krebsrisiko bedeutet, wurde nie untersucht. Die Krebsdaten beim Menschen findest du auf der Seite zu IGF-1.

Produktqualität

Schwarzmarktprodukte mit IGF-1-Analoga zeigen „reichlich Anzeichen“ für minderwertige, oxidierte Peptidformen (Mongongu et al., Drug Test Anal 2021). Forschungschemikalien unterliegen keiner Regulierung hinsichtlich Identität, Dosis oder Sterilität.

Rechtsstatus und Anwendung außerhalb der Medizin

Die WADA-Verbotsliste 2026 der Welt-Anti-Doping-Agentur (WADA) verbietet unter S2.3 jederzeit „Insulin-like Growth Factor 1 (IGF-1, Mecasermin) und seine Analoga“. IGF-1 DES fällt als Analogon darunter.

Anti-Doping-Labore haben massenspektrometrische Methoden veröffentlicht, die synthetische Analoga vom körpereigenen IGF-1 unterscheiden. Eine deutsche Methode weist IGF-1 DES, LR3 und R3 sowie ihre Abbauprodukte in menschlichem Plasma bis hinunter zu 0,5 ng/mL nach (Thomas et al., Growth Horm IGF Res 2017). Eine französische Methode wies IGF-1 DES bei Ratten 24 Stunden lang nach einer einzelnen Injektion nach (Mongongu et al., Drug Test Anal 2021).

Das Wichtigste in Kürze

  • Ein natürliches, verkürztes IGF-1. IGF-1 DES ist menschliches IGF-1 ohne seine ersten drei Aminosäuren; es wurde 1986 im menschlichen Gehirn und 1988 in Kuh-Kolostrum gefunden.
  • Im Labor wirksamer, weil es den Bindungsproteinen entgeht. In Muskelzellen der Ratte war es etwa 7- bis 10-mal wirksamer als IGF-1, bei ähnlicher Rezeptorbindung.
  • Schnellere Clearance, breitere Verteilung. Bei Ratten wurde es viel schneller als IGF-1 aus dem Blut entfernt und erreichte mehr Gewebe; für keine Spezies ist eine Halbwertszeit veröffentlicht.
  • Nur Tierdaten. Rattenstudien zeigten ein besseres Wachstum und eine bessere Stickstoffbilanz als mit IGF-1, teils durch Wachstum von Darm und Niere. Es gibt keine kontrollierte Studie am Menschen.
  • Stärkere, längere Hypoglykämie. Bei Schweinen und Affen senkte es den Blutzucker stärker und länger als IGF-1.
  • Nie zugelassen und im Sport verboten. Es ist eine Forschungschemikalie, von der WADA jederzeit verboten und für Anti-Doping-Labore nachweisbar.

Quellen

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