Marine Medizin

Wenn es noch einen Ort auf der Erde gibt, der Geheimnisse verbirgt, dann sind es die Ozeane und so ist es auch kein Wunder, dass sie auch in den Fokus der Medizin und Pharmaforschung geraten.

Das ist kein neues Phänomen, sondern geht bis in die 1950er zurück, als in Schwämmen die ersten interessanten Substanzen gefunden wurden.

Schwämme, Schnecken und generell langsame Meeresbewohner sind hier von besonderem Interesse, da sie nicht fliehen können und zur Abwehr von Fressfeinden deshalb höchst giftige Stoffe einsetzen, um sich zu schützen. Diese Substanzen sind es auch, für die sich die Forscher begeistern, da sie Wirkstoffe enthalten können, die gegen Infektionen, Krebs oder in der Schmerztherapie eingesetzt werden sollen.

In den letzten 30 Jahren sind 12.000 Stoffe isoliert worden, die auf ihre Wirkung in der Medizin untersucht werden und man vermutet mindestens 100.000 weitere. Von diesen haben allerdings erst zwei eine Zulassung bekommen und nur 20 werden derzeit in Studien getestet.

Das Verhältnis von gefundenen Wirkstoffen zu tatsächlichem Einsatz in der Medizin ist also mehr als enttäuschend, was nicht unbedingt an der geringen Eignung der Stoffe liegen muss, um die so viel Aufhebens gemacht wird, sondern auch an den hohen Kosten, die mit dieser Forschung verbunden sind.

Kosten entstehen vor allem dadurch, dass mit sehr wenig Probenmaterial gearbeitet werden muss, da eine Sammlung von größeren Mengen dem Artenschutz widerspricht und Züchtungen nur selten gelingen. Man versucht deshalb Stoffe chemisch zu synthetisieren oder von genetisch veränderten Bakterien herstellen zu lassen, gerade für Letzteres muss man aber in der Regel erst einmal das Gen finden, das für die Produktion des fraglichen Enzyms verantwortlich ist.

Bei all den Problemen könnte man sich fragen, warum dann dieser Aufwand betrieben wird, was hat denn der Mensch mit dem Schwamm gemein, dass sein Gift ihm helfen soll. Doch schaut man genauer, sind alle Lebewesen auf der Erde miteinander verbunden, haben sich aus der gleichen Ursuppe (nach neuesten Erkenntnissen vielleicht eher im Eis, aber das ist eine andere Geschichte) entwickelt und verwenden nach Millionen Jahren Evolution immer noch die gleichen Bausteine, wie Proteine und Enzyme, wenn auch teilweise für ganz unterschiedliche Funktionen. Besonders spannend sind bei solchen Funden dann die strukturellen Unterschiede, die sich im Laufe der Zeit herausgebildet haben, und die überraschende Wirkungen zeigen können. Nur ein Beispiel dafür ist ein Stoff namens Cembran aus der Weichkoralle Lobophytum cristagalli, welcher die Kommunikation in einer Zelle beeinflusst und dessen Synthese bei etwa 30 % der menschlichen Tumore eine Mutation aufweist.

Tatsächlich scheint die Krebstherapie in der überwiegenden Zahl dieser Entdeckungen im Fokus zu stehen, was auch nicht ganz abwegig ist, wenn man Gifte aus Meerestieren untersucht.

In der Schmerztherapie hat sich allerdings der Giftcocktail der Kegelschnecke als interessant herausgestellt. Dieses Gift wirkt so schnell, dass die langsame Kegelschnecke damit auch schnelle Fische mit fast sofortiger Wirkung betäuben und lähmen kann. Das verwendete Gift besteht aus Eiweißmolekülen, so genannten Conotoxine, die auf das Nervensystem wirken, genauer auf die elektrische Kommunikation der Reizweiterleitung in einer Nervenzelle. Die betäubende Wirkung soll 100-mal stärker sein als die von Morphium, aber durch seinen Aufbau und Wirkweise hat es kein Suchtpotenzial und keine bekannten Nebenwirkungen - es befindet sich noch in der Forschung.

Aber die Gifte der Kegelschnecke sind nicht nur in der Schmerztherapie interessant, sie binden außerdem an ganz bestimmte Gewebe und diese Eigenschaft ist wichtig, wenn man Arzneimittel gezielt in nur ein Organ bringen möchte, damit ließe sich nicht nur die Dosis verringern, auch Nebenwirkungen würden wahrscheinlich reduziert werden.

Nicht nur Schnecken, auch Haie geraten ins Visier der Pharmaforschung. Dabei wird Haien nachgesagt, sie hätten ein überragendes Immunsystem und würden keinen Krebs bekommen (Letzteres ist falsch, sie bekommen lediglich seltener Krebs als Knochenfische). Kein Gerücht scheint die Sache mit dem Immunsystem zu sein, denn darin hat man einen Stoff namens Squalamin entdeckt, der Bakterien, Pilze und Parasiten abtöten kann. Squalamin wirkt nicht unbedingt besser als bisherige Antibiotika, aber in Anbetracht der Tatsache, dass immer mehr Resistenzen auftreten, wäre ein neuer Wirkstoff hier sehr willkommen. Leider werden für die Gewinnung dieser "Wunderdroge" viele Haie grundlos umgebracht (nicht zuletzt auch wegen des Krebsmythos), da Squalamin aber inzwischen synthetisch hergestellt werden kann, sollte dieser Wahnsinn hoffentlich bald aufhören.

Nicht für die Pharmaforschung, aber für den OP haben die Ärzte den Klebstoff der Miesmuschel entdeckt. Bisher verwendete Fibrinkleber - Fibrin sorgt auch im Blut für die Gerinnung und dafür, dass Wunden verschlossen werden - ist oft nicht stark genug, um auf Nähen und Klammern verzichten zu können. Mit dem Kleber der Miesmuschel erhoffen sich die Forscher einen biologisch verträglichen Kleber entwickeln zu können, der so stark ist, dass er sogar Knochen zusammenhalten kann.

Der Aufbau von Schwämmen ist ebenfalls ein Forschungsgebiet für die Biotechnologen, denn die Biosilikate - biologisch produziertes Glas - die er in seinem Skelett verwendet, sind biologisch verträglich und könnten eingesetzt werden, um Knochen oder Zahnersatz daraus zu produzieren. Dazu müsste man das entsprechende Enzym nutzen und die Strukturen wie gewünscht wachsen lassen. Der Knochenersatz würde dann nach und nach von echtem Knochen ersetzt. Auf der anderen Seite könnte man auch konventionelle Implantate mit einer Silikatschicht versehen, die das Einwachsen im Körper beschleunigen, da sie Knochen bildende Zellen anlocken. Im Labor ist es schon gelungen, größere Mengen an Biosilikaten herzustellen.

Etwas wabbeliger als Knochen sind hingegen Quallen, doch Kollagene halten bei Mensch und Tier das Bindegewebe zusammen. Deshalb wird versucht, diese Kollagene in künstlichen Geweben einzusetzen, um zum Beispiel Knorpelmasse zu ersetzen, wenn diese durch Verschleiß oder Krankheit verloren ging. Kollagene findet man natürlich auch in anderen Tieren, doch zum Beispiel bei Rindern besteht die Gefahr, Infektionen zu übertragen. Diese Gefahr ist bei Quallen erheblich geringer und Kollagene von Quallen halten das künstliche Gewebe zudem elastischer.

Alle Lebewesen dieser Welt sind miteinander verwandt und was das eine als Gift einsetzt, kann bei dem anderen den Krebs bekämpfen oder Schmerzen lindern.

Vielleicht ist die Euphorie, mit welcher die marine Medizin derzeit bedacht wird, nicht in diesem Ausmaß gerechtfertigt, wenn man sich ansieht, wie viele der entdeckten Stoffe letztendlich in die praktische Anwendung gelangen, doch das Potenzial scheint jedenfalls da zu sein und sollte nicht ignoriert werden. Es darf jedoch auch nicht außer Acht gelassen werden, dass wir hier trotz ihrer Größe nur eine begrenzte Ressource zur Verfügung stehen haben und das Beispiel der Haie zeigt, wie leicht eine Spezies in Gefahr geraten kann.


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