• Nachrichten
• > Wissenschaft
• > Mensch

Medizin aus Zucker

Süße Versprechen

Von Eva-Maria Schnurr

Zucker ist nicht nur süß. Zuckermoleküle schleusen auch Viren in den Körper und verstecken Krebszellen vor dem Immunsystem. Deutsche Forscher nutzen Zucker für neuartige Medikamente, etwa gegen Malaria. Auch Krebs und Alzheimer sind im Visier der Glykomiker.

Reinhard Brossmer hat nicht viel Zeit. Das Postfach quillt über, E-Mails müssen beantwortet werden, und ins Labor will er auch noch. Zeit ist kostbar, wenn man eine Firma zum Laufen bringen muss, den Kopf voller Forschungsideen hat und 81 Jahre alt ist. Und Zeit ist wichtig, wenn man, wie Brossmer, auf einem Gebiet arbeitet, von dem viele sagen, dass es in naher Zukunft die Medizin revolutionieren wird: Glykomik.

Auf Brossmers Computerdisplay leuchtet etwas, das aussieht wie ein unscharfes Bild verworrener Spaghetti. Beim Blick durch eine 3-D-Brille verwandelt sich das Bild in ein Eiweißmolekül. Brossmer dreht es und deutet schließlich auf eine ringförmige Struktur, die aus dem Molekül herausragt: der Zucker, das entscheidende Anhängsel.

Glykomik-Forscher ergründen, welche Rolle komplexe Kohlenhydrate – kurz gesagt: Zuckermoleküle – im Körper spielen. Denn die Zuckerverbindungen liefern nicht nur Energie oder stabilisieren als Baumaterial Bindegewebe, und süß sind sowieso nur die wenigsten. Zucker helfen Zellen, miteinander zu kommunizieren und sich zu komplexen Organen zusammenzuschließen, sie organisieren das Immunsystem oder tarnen Krebszellen. Viele Krankheiten hängen mit bestimmten Zuckermolekülen zusammen, und das wollen Forscher für Medikamente nutzen. Das US-Magazin "Technology Review" zählt die Glykomik zu den zehn wichtigsten Technologien der Zukunft.

50 Jahre, fast sein ganzes Forscherleben, hat der Arzt und Biochemiker Reinhard Brossmer mit Zuckern verbracht. Nun steht er kurz vor dem Durchbruch für zwei neuartige Wirkstoffe, die die Immunabwehr aufrüsten und vielleicht sogar die zerstörten Nerven von Querschnittsgelähmten heilen könnten. Und stößt auf ein Problem: Die Zeit scheint noch nicht reif. Denn so groß und süß die Versprechungen der Zuckerforschung sind – bisher haben es nur wenige Glyko-Medikamente zur Marktreife geschafft. Die Pharmafirmen, vor allem die in Deutschland, warten ab und beobachten das Wettrennen der Wissenschaftler. Und Brossmer, zu alt für Mittel von Universitäten oder der Deutschen Forschungsgemeinschaft, fürchtet um sein Werk.

Um die Zuckerforschung zu verstehen, muss man auf die Moleküle zoomen, aus denen die Körperzellen zusammengesetzt sind. Bis vor einiger Zeit ging die Molekularbiologie davon aus, dass biologische Information in der Zelle einen einfachen Weg geht: Die DNA liefert die Bauanleitung für Eiweißmoleküle, die Proteine. Und die wiederum erfüllen als Enzyme, Botenstoffe oder Bauteile von Zellen wichtige Aufgaben.

Nur: Es gibt eine Reihe von gleichen Proteinen, die völlig unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Irgendetwas muss sie also unterscheiden. Genau das ist die Aufgabe der Kohlenhydrate. Sie geben den Proteinen individuellen Charakter und bestimmen ihre Funktion mit – wie bei Menschen Polizeiuniform, Arztkittel oder Blaumann.

Mehr als 70 Prozent aller Proteine im menschlichen Körper sind glykosyliert: An den Aminosäuren, aus denen das Protein aufgebaut ist, hängen noch die typischen ringförmigen Zuckermoleküle, die Glykane. Das Molekül heißt dann Glykoprotein. Auch viele Fette tragen Zuckeranhängsel mit sich herum. Und weil die Wände von Zellen aus Proteinen und Fetten bestehen, ist jede Zelle im Körper in einen Zuckerpelz gehüllt. Wie Antennen ragen die Zuckermoleküle aus der Zelle heraus. Sie sind eine Art Außenposten der Zelle: Leiten wichtige Botschaften nach innen weiter und sind die erste Andockstation für Besucher.

Vor allem für ungebetene Gäste wie Viren oder Bakterien: Das Grippevirus nutzt Glykoproteine, um an Zellen in den Atemwegen anzudocken, das Bakterium Helicobacter pylori, das für Magengeschwüre verantwortlich gemacht wird, heftet sich an Zucker in der Magenschleimwand an. Der Erreger der Malaria, ein einzelliger Parasit, setzt einen Zucker als Gift ein: Er dringt in die roten Blutkörperchen ein und produziert dort seine eigene Zuckerverbindung.

Die Zellen kommunizieren auch untereinander mit Hilfe der Zuckermoleküle. Bei Entzündungen packen bestimmte Proteine, Selektine genannt, die weißen Blutkörperchen an ihren Zuckerantennen, locken sie aus dem Blutstrom und geleiten sie durch die Wand des Blutgefäßes in das dahinter liegende verletzte Gewebe.

Und das Immunsystem erkennt an der Zuckerstruktur von Zellen, ob diese zum Körper gehören oder vernichtet werden müssen. Die verschiedenen Blutgruppen unterscheiden sich nur durch ein Zuckermolekül auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen. Dieses Detail sorgt dafür, dass Blutgruppen untereinander unverträglich sind. Umgekehrt nutzen Krebszellen die Zuckerschicht wie eine Tarnkappe, um sich vor der Körperabwehr zu verstecken.

Der Trick mit den Zuckern, sagt Brossmer, ist eine schlaue Strategie des Körpers. Mit relativ wenig Aufwand kann der Organismus die Moleküle selbst herstellen. Die Kohlenhydrate aus der Nahrung liefern dafür das Ausgangsmaterial. Die Information, die der Körper darin speichern kann, ist enorm. "Mit wenigen Zuckern hat man unglaublich viele Variationsmöglichkeiten", erklärt Brossmer.

Aus Datenschutzgründen wird Ihre IP-Adresse nur dann gespeichert, wenn Sie angemeldeter und eingeloggter Facebook-Nutzer sind. Wenn Sie mehr zum Thema Datenschutz wissen wollen, klicken Sie auf das i.

Auf anderen Social Networks posten:

• 
• 
• 
• 
• 
• 
•