Neue Krebstherapie: Natürlicher Anti-Krebs-Wirkstoff nachgebildet

Neuer vielversprechender Ansatz zur Entwicklung effektiver Krebsmedikamente
Oftmals liegt der Schlüssel zur Behandlung bislang unheilbarer Erkrankungen in der Natur. So auch bei einem neuen, vielversprechenden Krebs-Wirkstoff, den Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) erstmals erfolgreich synthetisch nachgebildet haben. Den DKFZ-Experten ist es gelungen, „die dreidimensionale Struktur des vielversprechenden Anti-Krebswirkstoffs Fumagillin nachzubilden“, so die Mitteilung des DKFZ. In Zellkulturen habe sich die synthetische Substanz als wirksames Mittel gegen Krebszellen erwiesen und sei dabei deutlich stabiler als das Naturprodukt ausgefallen.

Laut Mitteilung des DKFZ könnte die synthetisch hergestellte Substanz künftig als Ausgangsstoff für die Entwicklung von Medikamenten gegen Krebs und auch gegen Fettleibigkeit dienen. Natürliches Fumagillin wird den Aussagen der Forscher zufolge von dem sogenannten „Gießkannenschimmel“ (Aspergillus) gebildet und bereits vor über 20 Jahren hatten amerikanische Forscher per Zufall entdeckt, dass Fumagillin das Wachstum von Krebszellen hemmt. Auch konnte in den Versuchen festgestellt werden, dass behandelte Tiere stark an Gewicht verloren, was einen Einsatz des Pilzwirkstoffs gegen Fettleibigkeit nahelegte. Jedoch habe die vielversprechende Substanz in präklinischen Versuchen wesentliche Schwächen gezeigt. „Sie erwies sich als zu instabil und löste schwere Nebenwirkungen im zentralen Nervensystem aus“, berichtet das DKFZ.

Naturstoffe die Basis für viele wichtige Arzneien
„Viele wichtige Medikamente, vor allem Antibiotika und Krebsmedikamente, basieren auf Naturstoffen“, betont Aubry Miller, der gemeinsam mit seinem Kollegen Nikolas Gunkel am DKFZ die Arbeitsgruppe Wirkstoffforschung leitet. In der Regel müsse „die ursprünglichen Substanzen jedoch noch chemisch optimiert werden, um ihre Wirkung und ihre pharmakologischen Eigenschaften zu verbessern.“ Hierfür werden die Naturprodukte meist von Chemikern modifiziert. Beispielsweise sei so der Wirkstoff Beloranib entstanden. Dieses „modifizierte“ Fumagillin verursache weniger Nebenwirkungen, bleibe aber ähnlich instabil wie die natürliche Ausgangssubstanz, berichtet das DKFZ.

Struktur der Pilzsubstanz nachgebildet
In ihren Untersuchungen wählten die DKFZ-Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen vom Institut für Pharmazie und Molekulare Biotechnologie der Universität Heidelberg einen anderen Weg. Sie entwickelten kein synthetisches Fumagillin, sondern synthetisierten ein Molekül, das die dreidimensionale Struktur des Stoffes imitiert, ohne dabei mit der Pilzsubstanz chemisch verwandt zu sein, erläutert das DKFZ. Fumagillin wirke, indem es ein bestimmtes Enzym der Zellen blockiert und „unser Ziel war es, die synthetische Nachbildung so genau wie möglich an die Struktur von Fumagillin anzupassen, damit sie ähnliche biologische Eigenschaften hat wie die natürliche Substanz“, erläutert der Erstautor der aktuellen Studie, Michael Morgen. Anhand der Kristallstruktur-Analysen konnten die Forscher erkennen, dass ihr vereinfachtes Molekül genau an dieselben Aminosäuren im aktiven Zentrum des Enzyms bindet wie sein natürliches Vorbild.

Wachstum von Tumorzellen gehemmt
Den Angaben des DKFZ zufolge hemmt der neue Wirkstoff tatsächlich das Wachstum von Blutgefäßzellen und von Tumorzellen. Zwar sei die Wirkung dabei etwas hinter dem Naturstoff zurückgeblieben, doch dafür sei die Substanz in punkto Stabilität dem natürlichen Original deutlich überlegen. „Es stehen noch viele biologische Tests aus. Beispielsweise wissen wir noch nichts über die Nebenwirkungen im zentralen Nervensystem“, erläutert Aubry Miller. Doch sehen die Forscher in ihrem Molekül einen „Ausgangsstoff, der sich weiter optimieren lässt.“ Das Potenzial der Substanz sei angesichts ihrer interessanten Wirkung gegen viele Tumoren und gegen Übergewicht enorm und sollte dringend weiter erforscht werden, so die Auffassung der Experten. (fp)