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1 Mit den Meeren leben – ein Bericht über den Zustand der Weltmeere

Wirkstofflieferanten

Meerestiere als Wirkstofflieferanten

> Wirkstoffe aus dem Meer werden heute bereits als Krebsmedikamente oder Schmerzmittel eingesetzt. Andere Präparate befinden sich in der klinischen Erprobung. Doch die Fahndung nach neuen vielversprechenden Substanzen ist aufwendig. Mit genanalytischen Methoden versucht man jetzt, die Suche zu beschleunigen.

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9.1 > Die Werke des griechischen Dramatikers Euripides (zirka 480 bis 406 vor Christus) werden auch heute noch gespielt. Das Meer hat in seinen Dramen eine geradezu schicksalhafte Bedeutung. Es ist Bedrohung, aber auch Quell des Lebens. © Bettmann/Corbis 9.1 > Die Werke des griechischen Dramatikers Euripides (zirka 480 bis 406 vor Christus) werden auch heute noch gespielt. Das Meer hat in seinen Dramen eine geradezu schicksalhafte Bedeutung. Es ist Bedrohung, aber auch Quell des Lebens

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Geschätzte Heilquelle seit der Antike

Als Quelle heilender Substanzen fasziniert das Meer die Menschheit seit Jahrtausenden. „Das Meer“, lässt der griechische Dramatiker Euripides in einem seiner Iphigenie-Dramen sagen, „reinigt uns von allen Wunden der Welt.“ Schon die Ägypter und Griechen untersuchten, wie Seewasser die Gesundheit beeinflusst. Sie sprachen dem Wasser und den darin gelösten Stoffen Heilkraft zu. Auf allen Kontinenten sind Meeresprodukte seit Jahrhunderten Bestandteil der Volksmedizin. So wird Meersalz traditionell gegen Hautkrankheiten eingesetzt. Algen werden als Wurmmittel verwendet. 1867 führte der französische Arzt La Bonnardière die klassische Thalasso- und Klimatherapie in Europa ein und trug damit dazu bei, dass das Meer dort zunehmend als Hort gesund machender Kräfte wahrgenommen wurde. Die Mystifizierung dieser Heilkraft hat allerdings auch irrationale Blüten getrieben – etwa der Glaube, dass der Verzehr von Meeresschildkröteneiern oder Haifischflossen die männliche Potenz steigert. Dieser Aberglaube wird heute von unseriösen Unternehmen missbraucht und hat zu einer Dezimierung zahlreicher Tierarten beigetragen.

Hightechgeräte spüren vielversprechende Moleküle auf

Mithilfe moderner molekularbiologischer und gentechnischer Methoden kann man heute sehr schnell neue zukunftsträchtige Substanzen im Meer identifizieren. Längst hat man realisiert, dass die Ozeane viele unbekannte bioaktive Stoffe beherbergen, die heilend oder pflegend wirken. In vielen Fällen konnten Wissenschaftler klären, welche Rolle bestimmte Substanzen in den Organismen spielen, beispielsweise in ihrem Immunsystem, und welche biochemischen Prozesse in den Lebewesen ablaufen. Die Forscher gehen davon aus, dass künftig zahlreiche neue bioaktive Substanzen im Meer und in Meeresorganismen entdeckt werden, schließlich ist der Ozean Heimat von Millionen Pflanzen-, Tierarten und Bakterienstämmen. Heute sind bereits rund 10 000 Naturstoffe bekannt, die vor allem in den vergangenen 20 Jahren aus Meeresorganismen isoliert wurden. Erleichtert wurde die Suche durch die Entwicklung neuer technischer Methoden wie etwa der Kernspinresonanzspektroskopie, mit denen sich unbekannte Wirkstoffmoleküle selbst dann identifizieren und analysieren lassen, wenn ein Meeresorganismus nur Spuren davon enthält. Außerdem wird der Meeresboden heutzutage so intensiv erforscht wie nie zuvor. Zum Einsatz kommen unbemannte Tauchroboter, mit denen man sogar in mehrere Tausend Meter Wassertiefe vorstoßen kann, um dort Proben zu nehmen. Trotz dieser Fortschritte und der enormen Biodiversität (Kapitel 5) des Ozeans sind bisher nur wenige Meereswirkstoffe für den Einsatz in der Klinik zugelassen. Eine neue Substanz muss nämlich nicht nur an Molekülen angreifen, die im Krankheitsprozess eine zentrale Rolle spielen, sie sollte, wenn sie gleichzeitig mit anderen Medikamenten oder der Nahrung eingenommen wird, auch nicht zu riskanten Wechselwirkungen führen. Zudem muss sie großtechnisch herstellbar sein.

Wirkstoffe aus dem Meer – für den Menschen wie geschaffen

Die heute bereits zugelassenen marinen Naturstoffe bestechen in der Regel durch eine besonders gute Wirksamkeit. Sie werden geschätzt, weil sie durch andere Ausgangsstoffe und Zusammensetzungen geprägt sind als die Naturstoffe, die an Land vorkommen: Die spezielle Struktur der Wirkstoffmoleküle und ihre Bestandteile wie etwa die Elemente Brom oder Chlor tragen offensichtlich zur Wirksamkeit bei. Für gewöhnlich kommen die Substanzen nicht in ihrer reinen Form zum Einsatz. Zunächst werden die Moleküle chemisch leicht abgewandelt und auf den menschlichen Stoffwechsel zugeschnitten. Zu den erfolgreichen Meereswirkstoffen, die es bis in die klinische Anwendung geschafft haben oder die vielversprechende Kandidaten sind, gehören folgende Substanzen:

9.2 > Im Europa der Neuzeit wurde das Meer erst gegen Ende des 19. Jahrhunderts als Heilquelle wiederentdeckt. Zunehmend reisten Menschen, die weitab der Küsten wohnten, zur Erholung an die See – wie hier auf die ostfriesische Insel Norderney. © Haeckel/Ullstein Bild 9.2 > Im Europa der Neuzeit wurde das Meer erst gegen Ende des 19. Jahrhunderts als Heilquelle wiederentdeckt. Zunehmend reisten Menschen, die weitab der Küsten wohnten, zur Erholung an die See – wie hier auf die ostfriesische Insel Norderney.

Nukleoside

Zu den bekanntesten marinen Naturstoffen, die bereits seit gut 50 Jahren in der Klinik verwendet werden, gehören die aus dem karibischen Schwamm Cryptothetya crypta isolierten ungewöhnlichen Nukleoside Spongouridin und Spongothymidin. Nukleoside sind Bausteine des Erbguts DNA. Bevor sich eine Zelle teilt, wird das Erbgut vervielfältigt. Die Nukleoside werden dabei passgenau in den neuen Erbgutstrang eingebaut. Sie besitzen unter anderem eine Zuckerkomponente, zumeist die Ribose. Die Nukleoside Spongouridin und Spongothymidin hingegen haben einen anderen Zuckerbaustein, die Arabinose. Werden diese körperfremden Nukleoside in die DNA eingebaut, bricht die Erbgutvermehrung, die Nukleinsäuresynthese, ab. Dieses Prinzip hat man sich früh für die Behandlung von Krebserkrankungen oder Viren zunutze gemacht, denn Tumorzellen sind besonders teilungsfreudig und auch Viren benötigen eine aktive Erbgutsynthese im Zellkern zur Vermehrung. Verabreicht man dem Patienten Substanzen, die die Nukleinsäuresynthese unterbrechen, wird das Tumorwachstum erheblich gestört. So wurden die Schwammnukleoside zu einer tumorhemmenden Substanz, einem Zytostatikum, weiterentwickelt. Bei diesem Wirkstoff handelt es sich um die Substanz Ara-C (Cytarabine®), das als erstes Meeresmedikament von der US-ame­rikanischen Nahrungs- und Arzneimittelbehörde (Food and Drug Administration, FDA) im Jahr 1969 zugelassen wurde. 1976 folgte die Zulassung des Virostatikums Ara-A (Vidarabin®), das die Vermehrung von Viren hemmt und bis heute bei schweren Herpes-simplex-Virusinfektionen angewendet wird. >

9.3 > Aus Schwämmen wie dem Elefantenohrschwamm Lanthella basta werden viele medizinisch wirksame Stoffe extrahiert. Dieser Schwamm liefert Substanzen, die das Wachstum von Tumoren hemmen.

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9.4 > In der Koralle Plexaura homomalla konnten Forscher in den 1960er Jahren erstmals Prostaglandin-Hormone nachweisen. Die Koralle kommt in der Karibik und im Westatlantik bis in einer Tiefe von 60 Metern vor.

9.3 > Aus Schwämmen wie dem Elefantenohrschwamm Lanthella basta werden viele medizinisch wirksame Stoffe extrahiert. Dieser Schwamm liefert Substanzen, die das Wachstum von Tumoren hemmen. © J. W. Alker/TopicMedia  
9.4 > In der Koralle Plexaura homomalla konnten Forscher in den 1960er Jahren erstmals Prostaglandin-Hormone nachweisen. Die Koralle kommt in der Karibik und im Westatlantik bis in einer Tiefe von 60 Metern vor. © Humberg/imago

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