Medizin und Gesundheit aus dem Meer: Beispiel Schwamm und Immunabwehr
Was hat ein Schwamm mit einem an Leukämie erkrankten Patienten zu tun? Das war die Frage, die mir ins Auge sprang, als ich die Pressemitteilung bekam. (Dabei stand sie gar nicht einmal am Anfang, die Frage – liebe PressemitteilungsverfasserInnen, das wäre doch mal was, so eine Frage an den Anfang zu stellen!)
Die Antwort: Auf den ersten Blick nichts. Erst wenn man den Meeresbewohner genauer unter die Lupe nimmt, findet sich das verbindende Glied: Was die Tiere – denn dazu zählen Schwämme – für einen Naturstoffchemiker so interessant macht, ist ihr besonderes Abwehrsystem.
Bis zu sechs Milliarden Bakterien können Schwämme täglich durch ihren Körper filtern. Damit diese Bakterien sich nicht als Krankheitserreger betätigen können, haben die Schwämme ein sehr wirksames Immunsystem entwickelt – und sie produzieren bestimmte chemische Substanzen, so genannte Sekundärmetabolite, mit denen sie sich gezielt gegen Mikroorganismen und größere Fraßfeinde zur Wehr setzen können. Darüber hinaus bilden Mikroorganismen, die in den Schwämmen leben, ebenfalls potente Abwehrstoffe gegen giftige Bakterien und Pilze.
Woher man das weiß? Weil es Forscher gibt, die sich das Thema "Medizin aus dem Meer" als ihr Arbeitsfeld vorgenommen haben; zum Beispiel am Deutschen Exzellenz-Zentrum "Marine Schwämme – BIOTECmarin", zu dem drei jetzt ausgezeichnete Forscher aus Würzburg, Kiel, Mainz gehören. Sie identifizieren, isolieren, untersuchen und testen die Substanzen, die sie in Schwämmen entdecken, auf ihre biologischen Aktivitäten. Erweist sich der Stoff als vielversprechend, optimieren die Wissenschaftler ihn im Hinblick auf seine pharmakologischen Eigenschaften und suchen nach Verfahren, ihn in größeren Mengen herzustellen.
Der erste neuartige Sekundärmetabolit, der in dem interdisziplinären Forschungsverbund gefunden wurde, ist das Sorbicillacton A. "Es handelt sich um einen chemisch und biosynthetisch beispiellosen und vor allem pharmakologisch aussichtsreichen Naturstoff, der sich besonders durch eine hohe Wirksamkeit gegenüber Leukämiezellen auszeichnet", sagt der Würzburger Professor bringmann, einer der Preisträger. Entdeckt haben den Wirkstoff und sein pharmazeutisches Potenzial die drei Forscher dank ihrer einzigartigen interdisziplinären Zusammenarbeit.
Im Labor von Gerhard Bringmann wurde die Substanz entdeckt und ihre neuartige Struktur aufgeklärt. Werner E.G. Müller erkannte ihre hohe antileukämische Wirkung bei zugleich geringer Toxizität, und Johannes F. Imhoff vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften in Kiel entwickelte Verfahren, mit denen sich Sorbicillacton A im 100-Gramm-Maßstab und darüber hinaus herstellen lässt. Schließlich wurde in enger Kooperation der Würzburger und der Kieler Arbeitsgruppen auch noch die Biosynthese des Wirkstoffs aufgeklärt, also der chemische Weg, auf dem die lebenden Organismen die Substanz produzieren. "So wurde mit Sorbicillacton A ein strukturell neuartiger und pharmakologisch viel versprechender Naturstoff aufgefunden, der sich durch eine hohe spezifische Wirksamkeit gegenüber Leukämiezellen auszeichnet", heißt es in der Laudatio zur Preisverleihung.
Quelle (über idw): uni-wuerzburg.de
Bild: kielerwoche.de