Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wirkstoffe gegen Krebs aus Algen

01.06.2010
Die Naturstoffchemiker des Leibniz-Institutes für Pflanzenbiochemie (IPB) wer- den künftig auch in Algen nach neuen antibiotischen oder Antikrebs-Wirkstoffen suchen.

Dafür wurde eine Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Köthen begonnen, die mit ihrem Equipment und ihrem Knowhow zur Anzucht von Algen einen wichtigen Beitrag zum Gelingen des Vorhabens leisten werden.

Die Kooperationsvereinbarung zwischen der Arbeitsgruppe Biochemie/Algenbiotechnologie der Hochschule Anhalt und der Abteilung Natur- und Wirkstoffchemie des IPB wurde im November 2009 getroffen. Finanziert wird das Projekt über das Wissenschaftszentrum Wittenberg (WZW).

Algen sind in vielfacher Hinsicht lohnenswerte Objekte für die Suche nach neuen Ressourcen zur Gewinnung von Biomasse, Energie und bioaktiven Naturstoffen. Sie können unabhängig von Umwelteinflüssen und unter definierten Bedingungen in Bioreaktoren kultiviert werden. Dort wachsen sie das ganze Jahr über und - je nach Art - bis zu zwanzigmal schneller als Landpflanzen. Darüberhinaus produzieren sie eine enorme Vielfalt an biologisch wirksamen Sekundärstoffen, die andere Lebewesen nur in geringer Menge oder gar nicht herstellen. Bisher fand man Substanzen in Algen, die entweder das Zellwachstum hemmen (Antikrebswirkung), die Bakterien, Viren oder Pilze abtöten oder Entzündungen heilen.

Im Gegensatz zu den gut untersuchten landbewohnenden Organismen ist der Se- kundärstoffwechsel der Algen noch weitgehend unerforscht. Von den geschätzten 280.000 Algenarten unseres Planeten sind bisher nur 40.000 bekannt und davon nur wenige hundert phytochemisch charakterisiert. Dennoch kennt man schon jetzt rund 70 Substanzen aus Algen, die Krebszellen abtöten können. Einige von ihnen sind bereits in der klinischen Testphase. Die Suche nach neuen Wirkstoffen in dieser aquatischen Organismengruppe kann sich demnach als aussichtsreich erweisen.

Während die Wissenschaftler der Hochschule Anhalt sich um die Optimierung der Algenanzucht in den Flüssigkulturen der Bioreaktoren bemühen, werden die Hallenser Chemiker die Wirkstofffindung und –entwicklung vorantreiben. Aus der Mikroalge Eustigmatos will man Substanzen isolieren, die zur Gruppe der Lipopeptide gehören. Das sind sehr kleine, fettlösliche und oft ringförmige Eiweißmoleküle, unter denen man Wirkstoffkandidaten gegen Krebs oder bakterielle Infektionskrankheiten erwartet.

Um die natürlichen Ressourcen zu schonen und um die Lipopeptide in ihrer Wirkung zu optimieren, versucht man am IPB die Naturstoffe synthetisch herzustellen und chemisch zu modifizieren. Dabei sollen neue Methoden zum Einsatz kommen, die von den Chemikern des Instituts vor einigen Jahren entdeckt und entwickelt wurden. Mit diesen sogenannten Mehrkomponentenreaktionen ist es möglich, die komplexen Eiweißringe aus einzelnen Modulen zusammenzusetzen. Dabei können sich bis zu 24 Einzelbausteine in einem Reaktionsgefäß und in nur einem Reaktionsschritt selbstorganisiert zusammenfinden und Ringstrukturen mit bis zu 68 Gliedern bilden.

Die Selbstorganisation der Module kann in vielfältigen Kombinationen erfolgen, sodass man neben dem ursprünglichen, in der Natur vorkommenden Wirkstoff, einen ganzen Pool an chemischen Varianten erhält, die ihrem natürlichen Vorbild ähneln, aber nicht identisch mit ihm sind. Durch leichte chemische Veränderungen der einzusetzenden Einzelbausteine erhöht sich die Zahl der entstehenden chemischen Varianten um ein Vielfaches. In der Konsequenz erhält man eine ganze Bibliothek an potentiell wirksamen Substanzen, die nun erneut nach den aussichtsreichsten Kandidaten durchforstet wird.

Die Wahrscheinlichkeit ist hoch, dass sich unter diesen synthetisch hergestellten, naturähnlichen Stoffen aktivere Varianten mit einem besseren pharmakologischen Profil finden, als es bei den ursprünglichen, aus den Algen stammenden Wirkstoffen der Fall ist. Mit diesem Versuchsansatz ist es demnach möglich, evolutionäre Prozesse im Zeitraffer und im Reagenzglas nachzuahmen. Erste experimentelle Befunde sprechen für den Erfolg der kombinatorischen Chemie.

Ansprechpartner:
Professor Ludger Wessjohann
Abteilung Natur- und Wirkstoffchemie des IPB
Tel: 0345 5582 1301
wessjohann@ipb-halle.de
Professor Carola Griehl
FB Angewandte Biowissenschaften und Prozesstechnik der Hochschule Anhalt
Tel: 03496 67 2526
c.griehl@bwp.hs-anhalt.de

Sylvia Pieplow | idw
Weitere Informationen:
http://www.ipb-halle.de/?id=729

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur
17.08.2017 | Deutsches Krebsforschungszentrum

nachricht Magenkrebs: Auch Bakterien können Auslöser sein
17.08.2017 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

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: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Graduiertenschule HyPerCells entwickelt hocheffiziente Perowskit- Dünnschichtsolarzelle

17.08.2017 | Energie und Elektrotechnik

Forschungsprojekt zu optimierten Oberflächen von Metallpulver-Spritzguss-Werkzeugen

17.08.2017 | Verfahrenstechnologie

Fernerkundung für den Naturschutz

17.08.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz