Neue Wirkstoffe gegen Tumore und Aids
Meeresschwämme produzieren Medikamente

Schwämme schützen sich mit einer Vielzahl von Wirkstoffen gegen ihre natürlichen Feinde. In der Medizin werden einige dieser Stoffe inzwischen gegen Tumore und Viren eingesetzt. Forscher suchen nun nach Möglichkeiten, die Meeresbewohner zu züchten und deren Wirkstoffe in größeren Mengen zu gewinnen.

DÜSSELDORF. Da sie vor ihren Feinden nicht flüchten können, mussten Meeresschwämme andere Abwehrmechanismen entwickeln. So sondern die meist an Felsen am Meeresgrund verankert lebenden Tiere eine Vielzahl bioaktiver Substanzen ab, mit denen sie Angreifer erfolgreich in die Flucht schlagen. Diese Wirkstoffe sind von hohem pharmazeutischen Wert, jedoch stehen sie bisher nur in relativ geringen Mengen zur Verfügung.

Das kürzlich gegründete Kompetenzzentrum BIOTECmarin, an dem die Universitäten Stuttgart, Mainz, Düsseldorf, Kiel und Würzburg sowie ein Ingenieurbüro aus Mannheim und die Meeresbiologische Station im kroatischen Rovinj beteiligt sind, will das nun ändern: Es erforscht alternative Gewinnungsmethoden der bisher bekannten chemischen Verbindungen und soll weitere Extrakte isolieren.

"Wir wollen neue Wege zur schonenden und nachhaltigen Nutzung der Rohstoffquelle Schwamm entwickeln", erklärt Professor Werner Müller vom Institut für Physiologische Chemie und Angewandte Molekularbiologie der Universität Mainz und Projektkoordinator des Kompetenzzentrums. Als Lieferanten für Arzneimittelgrundstoffe sind die Meeresbewohner schon länger bekannt. So wurde der Wirkstoff Arabinose-Nucleoside bereits in den fünfziger Jahren entdeckt.

Nachgebildete Syntheseprodukte sind heute gegen Krebs und Virusinfektionen auf dem Markt. Im Versuchsstadium befindet sich mit dem Medikament Discodermolid ein weiteres potenzielles Krebsmittel aus der Meeresapotheke, an dessen Entwicklung der Pharmakonzern Novartis arbeitet. Die in den Schwämmen vorkommenden Wirkstoffe weisen eine ganze Palette pharmazeutisch nutzbarer Eigenschaften auf. So schützt sich beispielsweise ein intensiv rot gefärbter Schwamm aus dem Golf von Aquaba im Roten Meer mit der Chemikalie Batrunculin gegen seine Feinde.

Das Meer als Quelle für neue Wirkstoffe erschließen

"Dieser Wirkstoff hat gleichzeitig eine Wirkung gegen Tumore und Viren", erklärt Franz Brümmer vom Biologischen Institut der Universität Stuttgart. Entdeckt wurde außerdem die Substanz Avarol, die Aids-Viren abtötet. "Das Potenzial der Meere als Quelle neuer Medikamente ist nicht hoch genug einzuschätzen", sagt der kalifornische Biologe William Fenical. Doch genau da liegt ein Problem: Ökologen befürchten den raschen Ausverkauf von biologischen Schätzen durch die Pharmaindustrie. Einige Länder wie die Philippinen und Costa Rica haben den Zugang zu diesen natürlichen Ressourcen bereits gesetzlich eingeschränkt.

Hier setzt das vom Bundesforschungsministerium mit insgesamt rund vier Millionen Euro unterstützte BIOTECmarin-Kompetenzzentrum an: Die Wissenschaftler benötigen lediglich kleine Mengen der Meerestiere, für deren Entnahme sie eine Genehmigung haben. Diese Schwämme und die mit ihnen zusammenlebenden Mikroorganismen werden artgenau bestimmt. Anschließend soll versucht werden, sie in so genannten "Marikulturen" direkt im Meer sowie auch in Zellkulturen zu züchten. "Damit können wir die Menge an Ausgangssubstanzen nachhaltig erhöhen", erklärt Professor Müller.

Eine ebenfalls im Rahmen des Projekts gegründete Verwertungsgesellschaft soll die wirtschaftlich nutzbaren Ergebnisse patentieren lassen. Auf dieser Basis sollen Lizenzen vergeben, aber auch Forschungsprojekte finanziert werden. Auch über die Entwicklung eigener Produkte denkt man nach. Diese könnten dann über Partner produziert und vertrieben werden.

"Die Wirkstoffe, die sich für medizinische und andere anwendungsorientierte Felder - wie zum Beispiel den Pflanzenschutz - nutzen lassen, sollen aus den Schwämmen gewonnen und bestimmt werden, um sie schließlich Unternehmen zur wirtschaftlichen Verwertung anbieten zu können", erläutert der Mainzer Wissenschaftler. Damit gehen die deutschen Biologen einen ähnlichen Weg wie schon das amerikanische Krebsinstitut NCI (National Cancer Institute), das in einem vergleichbaren Modell ebenfalls neue Stoffe selbst zum Patent anmeldet und anschließend an die Industrie die notwendigen Lizenzen vergibt.

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