Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Knoblauch-Substanz zerstört Krebszellen selektiv

30.12.2003



Anhand einer neuen Methode werden Krebszellen selektiv zerstört während gesunde Zellen intakt bleiben.


Wissenschaftler des Weizmann Instituts haben Krebstumore in Mäusen zerstört, indem sie eine chemische Substanz benutzten, die auf natürliche Weise in Knoblauch vorkommt. Der Schlüssel zum Erfolg der Wissenschaftler liegt in der Entwicklung eines einzigartigen, zweistufigen Systems zum Einschleusen der krebszerstötenden Substanz in die Tumorzellen.

Allizin, so der Name dieser chemische Substanz, gibt dem Knoblauch sein augeprägtes Aroma und seinen Geschmack. Bereits seit vielen Jahren wissen Wissenschaftler, die Allizin untersuchen, dass es ebenso toxisch wie scharf ist. Es hat sich herausgestellt, dass es nicht nur Krebszellen, sondern auch Zellen von krankheitserregenden Mikroben und gesunde menschliche Körperzellen tötet. Glücklicherweise ist Allizin eine sehr instabile Substanz, die sich sehr schnell abbaut, sobald sie mit Nahrung aufgenommen wird, und unsere gesunden Körperzellen dadurch verschont. Der rapide Abbau dieser Substanz und ihre unspezifische Toxizität stellten ein doppeltes Hindernis in der Entwicklung einer auf Allizin basierenden Therapie dar.


An der Fakultät für Biochemie des Weizmann Instituts haben Dr. Aharon Rabinkov, Dr. Talia Miron und Dr. Marina Mironchik, die mit den Professoren David Mirelman und Meir Wilchek zusammenarbeiten, diese beiden Probleme durch die Entwicklung einer raffinierten Methode lösen können, die mit der punktuellen Genauigkeit einer schlauen Bombe funktioniert. Über ihre Forschungsergebnisse wurde in der Dezember-Ausgabe von Molecular Cancer Therapeutics berichtet.

Die Methode basiert auf der natürlichen Synthese Allizins. Allizin ist in ganzen, unbeschädigten Knoblauchzehen nicht existent; es ist das Produkt einer biochemischen Reaktion zweier Substanzen, die in winzigen, aneinander liegenden "Fächern" in jeder Knoblauchzehe vorhanden sind.

Die beiden Substanzen sind ein Enzym, Alliinase, und eine normalerweise inaktive Substanz namens Alliin. Wird die Knoblauchzehe jedoch beschädigt - entweder durch Bodenparasiten, die das weiche Gewebe anknabbern, oder durch Köche, die eine Knoblauchsosse zubereiten möchten - werden die Häute zwischen den verschiedenen "Fächern" aufgerissen und eine schnelle Allizin-Produktion erfolgt.

Die Wissenschaftler erkannten, dass auf diese Weise direkt am Tumorgewebe wiederholt hergestelltes Allizin die höchstmögliche Konzentration der toxischen Moleküle für die Tötung von Krebszellen zur Verfügung stellen kann.

Um den angepeilten Tumor genau ins Visier zu nehmen, nutzten die Wissenschaftler die Tatsache, dass die meisten Arten von Krebszellen auffällige Rezeptoren an ihrer Oberfläche aufweisen. Ein Antikörper, der darauf "programmiert" wird, die charakteristischen Rezeptoren eines Tumors zu erkennen, bindet sich dann chemisch an das Enzym Alliinase. Sobald er in die Blutbahn eingespritzt wird, sucht der Antikörper nach diesen Tumorzellen und bindet sich und das mitgeführte Enzym an sie. Die Wissenschaftler verabreichen dann in Abständen die zweite Komponente, das Alliin. Sobald es auf die Alliinase stößt, verwandelt die ausgelöste chemische Reaktion die normalerweise inaktiven Alliin-Moleküle in tödliche Allizin-Moleküle, die in die Tumorzelle eindringen und sie abtöten. Aufgrund des präzisen Eingabesystems, bleiben die umliegenden, gesunden Zellen intakt.

Mit dem Einsatz dieser Methode hat das Team es geschafft, das Heranwachsen von gaströsen Tumoren in Mäusen zu blockieren. Die den Tumor stoppende Wirkung wurde bis zum Ende der Experimentphase beobachtet, noch lange nachdem das intern produzierte Allizin abgegeben wurde. Die Wissenschaftler betonen, dass die Methode bei fast allen Krebsarten wirken könnte, solange sich ein spezifischer Antikörper herstellen lässt, der die für die Krebszellen typischen Rezeptoren identifiziert. Das Verfahren könnte von unschätzbarem Wert sein, um Metastasenbildung nach chirurgischen Eingriffen zu verhindern. "Obwohl Ärzte nicht herausfinden können, wohin die metastatischen Zellen gewandert sind und wo sie sich eingenistet haben," sagt Mirelman, " sollte der Antikörper-Alliinase-Alliin-Komplex dazu imstande sein, sie überall im Körper aufzuspüren und zu zerstören."

Prof. David Mirelmans Forschungsarbeit wird finanziert von: Y. Leon Benoziyo Institute for Molecular Medicine Robert Drake, Niederlande; Mr. And Mrs. Henry Meyer, Wakefield, Rhode Island; M.D. Moross Institute for Cancer Research; und von The Late Claire Reich, Forest Hills, New York.

Prof. Mirelman hält den Ben-Brender Lehrstuhl für Mikrobiologie und Parasitologie.

Das Weizmann Institut in Rehovot, Israel, gehört weltweit zu den führenden multidisziplinären Forschungseinrichtungen. Seine 2500 Wissenschaftler, Studenten, Techniker und anderen Mitarbeiter sind in einem breiten Spektrum naturwissenschaftlicher Forschung tätig. Zu den Forschungszielen des Instituts gehören neue Möglichkeiten im Kampf gegen Krankheit und Hunger, die Untersuchung wichtiger Fragestellungen in Mathematik und Informatik, die Erforschung der Physik der Materie und des Universums und die Entwicklung neuer Werkstoffe und neuer Strategien für den Umweltschutz.

Ariela Rosen | idw
Weitere Informationen:
http://wis-wander.weizmann.ac.il

Weitere Berichte zu: Alliinase Allizin Antikörper Enzym Krebszelle Rezeptor Tumorzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie