Medizin aus dem Meer Arktis-Arten sollen beim Kampf gegen Krebs helfen

Fischen im eisigen Trüben: Auf der Suche nach neuen Medizinwirkstoffen suchen Forscher auch in der Tiefe des Eismeers nach interessanten Lebewesen. Sie hoffen auf neue Hilfe beim Kampf gegen den Krebs.

Forscher in der Arktis: "Wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen"
REUTERS / Kathryn Hansen / Nasa

Forscher in der Arktis: "Wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen"

Aus Tromsø berichtet


Wie in einem Kuriositätenkabinett stehen die Eismeerbewohner in den Regalen: Bleiche Fische mit großen Augen stieren aus einem Glas, in einem anderen liegen kleine Muscheln, ein drittes ist mit kleinen weißen Krebstieren gefüllt. Bis sie ihren Häschern ins Netz gingen, lebten sie alle in den kalten und klaren Gewässern der Barentssee. Nun liegen die Tiere leblos in 70-prozentigem Alkohol oder Formaldehyd - und bilden die taxonomische Sammlung der Marbank in Tromsø.

Im Forschungspark der nordnorwegischen Stadt suchen Wissenschaftler unterstützt vom Norwegischen Forschungsrat und mehreren Pharmafirmen nach neuen Arzneiwirkstoffen. In den Meeresbewohnern fahnden sie nach bioaktiven Substanzen, die eines Tages bei der Behandlung von Krebs und beim Kampf gegen Bakterien und Viren zum Einsatz kommen könnten. "Es gibt eine überraschend hohe Biodiversität im hohen Norden", erklärt Projektchef Trond Jørgensen. In den Gewässern zwischen dem norwegischen Festland und Spitzbergen mischt sich der warme Golfstrom mit kalten Wassermassen der Arktis und schafft so einen reich bevölkerten Lebensraum.

Auf der Suche nach interessanten Arten wühlen sich die Forscher mit Greifern durchs Sediment der Barentssee und ziehen Schleppnetze in bis zu 600 Metern Tiefe durch das Meer. Manchmal gehen sie im Taucheranzug auf die Jagd nach Kreaturen, die sich besonders gut an die harschen Umweltbedingungen angepasst haben. Die Wissenschaftler wollen unter anderem verstehen, welche chemischen Verbindungen die Meeresbewohner nutzen, um ihre Körperfunktionen vor der eisigen Kälte zu schützen. Die arktischen Lebewesen brauchen besondere Enzyme, weil chemische Reaktionen bei den niedrigen Umgebungstemperaturen nur langsam ablaufen. Ihre körpereigenen Substanzen müssen viel aktiver sein als bei ihren weiter südlich lebenden Verwandten.

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Bioprospektion: Das Eismeer als Apotheke

Jedes Jahr kommen 100 Arten neu in die Sammlung der Marbank. Doch im Vergleich zu Projekten wie dem "Census of Marine Life", bei denen Inventarlisten des Lebens im Meer angefertigt werden, haben die Forscher in Tromsø einen viel pragmatischeren Ansatz: "Wir wollen eigentlich keine neuen Arten entdecken", erklärt Projektmitarbeiter Robert Johansen. Man sei auf der Suche nach Molekülen. Mindestens 500 Gramm einer Art braucht man dafür. Und dann beginnen die martialischen Untersuchungen: Die eingesammelten Lebewesen werden gefriergetrocknet und dann staubfein gemahlen.

Das graue Pulver, das sie dabei erhalten, lösen die Forscher in Wasser oder Ethanol. Die ölige braune Brühe wird dann computergesteuert durchleuchtet, die Moleküle in der Lösung nach Größe und Löslichkeit sortiert und dann von den Forschern auf gefährliche Rendezvous geschickt - zum Beispiel mit Krebszellen.

Lungenkrebs, Brustkrebs, Hautkrebs: Bei 37 Grad, der menschlichen Körpertemperatur, wachsen in den Labors von Tromsø unzählige Zellkulturen heran. Auf sie kippen die Forscher die aus den Eismeerbewohnern gewonnenen Moleküle. Nach 24 Stunden dann untersucht ein Analyseroboter automatisch die Probenträger, auf denen jeweils 96 verschiedene Mischungen auf einmal untergebracht sind.

Jedem von ihnen haben die Forscher auch einen Farbstoff zugesetzt. Wenn er seine Farbe von lila zu gelb wechselt, dann wissen sie: die Krebszellen in der Probe sind abgestorben. Ähnlich verfahren die Wissenschaftler bei der Suche nach tödlichen Substanzen für Bakterien und Viren wie E.coli oder dem Herpesvirus.

"Wenn wir einen Treffer in einer der Proben haben, dann müssen wir herausfinden, was es eigentlich ist", sagt Projektmitarbeiter Espen Hansen. Denn nur ein winziger Bruchteil der Substanzen ist tatsächlich so interessant, dass sich die Forscher länger mit ihnen beschäftigen. Oft finden sie zum Beispiel heraus, dass eine vielversprechende Verbindung schon beschrieben wurde und in den Fachdatenbanken verzeichnet ist. Haben sie tatsächlich einen noch unbekannten Treffer, müssen die Wissenschaftler die chemische Struktur der Substanz entschlüsseln - und lassen ihn sich patentieren. Eine Praxis, die - zumindest in anderen Gebieten der Welt - umstritten ist, Stichwort Biopiraterie.

Bis jetzt haben die norwegischen Forscher 15 bis 20 interessante bioaktive Substanzen entdeckt. Doch längst nicht jede wird zum Medikament. Vom Reagenzglas bis zur Apotheke sind viele Hürden zu nehmen und es vergeht eine Menge Zeit. Bis Krebspatienten mit einer interessanten Verbindung aus dem Meer behandelt werden, können bis zu zwei Jahrzehnte vergehen. Allein bis zum Start klinischer Versuche werden 90 Prozent möglicherweise Interessanter Wirkstoffe aus verschiedenen Gründen aussortiert. Dann folgen drei Runden an Versuchen, die wiederum nur sehr wenige Substanzen überstehen.

Die Forscher in Tromsø lassen sich von solchen Aussichten nicht abschrecken. Sie reizt vor allem die Komplexität ihrer Aufgabe: "Es ist wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen, ohne dass man die Nadel kennt", beschreibt es Robert Johansen.

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