Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Pflanzliche Wirkstoffe gegen Krebs und Malaria

16.06.2010
Afrikanische Pflanzen aus der Familie der Affodill-Gewächse enthalten interessante Naturstoffe: Einige davon wirken im Laborversuch gegen Malaria-Erreger und Tumorzellen. Professor Gerhard Bringmann von der Universität Würzburg erforscht diese Naturstoffe; er kooperiert dabei mit den Universitäten Johannesburg (Südafrika) und Nairobi (Kenia).

Das afrikanisch-deutsche Forschungsteam hat aus den Pflanzen mehrere potenzielle Wirkstoffe gegen Tumoren und den Malaria-Erreger isoliert und ihre chemischen Strukturen aufgeklärt. Die medizinisch interessanten Stoffe heißen Phenylanthrachinone. Sie kommen zum Beispiel in der Fackellilie (Kniphofia) vor oder in der Bulbine. Beide Pflanzen sind in Afrika heimisch und in Südafrika weit verbreitet. Zuchtformen der Fackellilie gedeihen als Zierpflanzen auch in deutschen Gärten.

Gerhard Bringmann: „Phenylanthrachinone sind eine ganz ungewöhnliche Klasse von Naturstoffen: Die Moleküle bestehen aus zwei Teilen, die über eine Achse miteinander verbunden sind.“ Die Achse kann sich nicht frei drehen, und darum treten die Moleküle in verschiedenen spiegelbildlichen Formen auf, die unterschiedliche Wirkungen haben können.

Aktiv gegen Leukämie und Malaria

Alle Phenylanthrachinone besitzen ein bestimmtes Bauelement, das auch in anderen Anti-Tumor-Wirkstoffen vorkommt. Die Vermutung lag also nahe, dass die Phenylanthrachinone gegen Krebszellen aktiv sein müssten.

„In Labortests zeigten die Stoffe, etwa das Knipholon, zum Teil ganz exzellente Wirkungen gegen bestimmte Leukämiezellen“, so Bringmann. Der Effekt sei durchaus vergleichbar mit dem von Etoposid, einer Substanz, die in der Krebstherapie etabliert ist.

Aufgefallen sind einige der Naturstoffe bei Testreihen im Labor auch dadurch, dass sie gegen den Malaria-Erreger Plasmodium falciparum wirken. Dieser einzellige Parasit befällt im Organismus des Menschen unter anderem die roten Blutkörperchen.

Strukturen aufgeklärt, Synthesen realisiert

Entdeckt wurden die medizinisch interessanten Wirkungen der Phenylanthrachinone im Würzburger Sonderforschungsbereich 630. Dieser hat sich die Erkennung, Gewinnung und funktionale Analyse von Wirkstoffen gegen Infektionskrankheiten zum Ziel gesetzt; Gerhard Bringmann ist sein Sprecher.

Die Würzburger Naturstoffchemiker haben sich in den vergangenen Jahren intensiv damit beschäftigt, die genaue dreidimensionale Struktur der Phenylanthrachinone aufzuklären und sie synthetisch herzustellen. Ein Höhepunkt dieser Arbeiten war die Entdeckung so genannter dimerer Vertreter: In diesem Fall lagern sich zwei Moleküle aneinander. Stolz verweist Bringmann zudem auf die erstmalige Laborsynthese einer ganzen Serie von Knipholon-ähnlichen Wirkstoffen.

„Durch unsere Arbeiten ist die Zahl der bekannten Phenylanthrachinone von fünf auf über 20 gestiegen“, sagt der Würzburger Professor. Doch immer noch seien die Inhaltsstoffe vieler Kniphofia- und Bulbine-Arten gar nicht oder unzureichend erforscht. Das zu ändern, ist ein zentraler Ansatzpunkt des Dreiecksprojektes Johannesburg – Nairobi – Würzburg.

Spezialgebiete der afrikanischen Partner

Die südafrikanischen Partner um Professor Ben-Erik Van Wyk in Johannesburg beschäftigen sich mit der botanischen Verwandtschaft und der taxonomischen Einordnung der Pflanzen – sie gelten auf diesem Gebiet als die Weltexperten schlechthin. Der wechselseitige Austausch mit den Südafrikanern steht noch am Anfang.

Gegenseitige Gastbesuche mit den kenianischen Partnern aus der Gruppe von Professor Abiy Yenesew sind seit längerem etabliert. Die Gruppe will das Wissen aus der traditionellen Volksmedizin und Ergebnisse der pflanzenchemischen Forschung zusammenführen und damit einen Beitrag zur pharmazeutischen Erschließung afrikanischer Heilpflanzen leisten.

Fast 100 Pflanzenarten haben die kenianischen Forscher bislang zusammengetragen und botanisch charakterisiert. Etwa 25 davon haben sie in einem gemeinsamen Projekt, gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), in den Laboratorien in Nairobi und in Würzburg pflanzenchemischen Analysen unterworfen. Dabei wurden unter anderem neue Phenylanthrachinone aus Kniphofia- und Bulbine-Arten entdeckt und strukturell aufgeklärt.

Riesenmolekül mit spannenden Eigenschaften

„Noch lange sind nicht alle Schätze gehoben, die die Affodill-Gewächse für uns parat halten“, sagt Gerhard Bringmann. Laufende Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Pflanzen gleich vier Phenylanthrachinon-Moleküle quasi zu einem „Riesenmolekül“ zusammenbauen können. Dieses sei besonders spannend. Wegen seiner speziellen räumlichen Struktur kann es möglicherweise mit Enzymen oder der Erbsubstanz DNA in Wechselwirkung treten – eine günstige Eigenschaft für potenzielle medizinische Anwendungen.

Weiter Weg zu neuen Medikamenten

Der Weg hin zur Entwicklung neuer Medikamente allerdings ist weit und schwierig, zeitaufwändig und kostenintensiv. „Noch ist nicht absehbar, ob die Phenylanthrachinone den Sprung in die pharmazeutische Entwicklung und letztendlich in die klinische Prüfung schaffen werden“, so Bringmann.

Dennoch will der Dreiecksverbund Johannesburg – Nairobi –Würzburg weitere potenzielle Arzneistoff-Kandidaten identifizieren. Solche Kooperationsprojekte sind wichtig: Seit Jahren stagniert laut Bringmann die Zahl der neu zugelassenen Medikamente, obwohl der Bedarf an neuen Wirkstoffen und Therapiekonzepten enorm hoch ist. Alleine an Malaria und Krebs sterben jährlich Millionen von Menschen.

Kontakt

Prof. Dr. Gerhard Bringmann, Institut für Organische Chemie der Universität Würzburg, T (0931) 31-85323, bringman@chemie.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht „Science“-Artikel: Bruchstelle verlangsamt Blutzucker-Stoffwechsel
04.08.2020 | Philipps-Universität Marburg

nachricht Saatguttresor Global Seed Vault startet 100-jähriges Langzeitexperiment mit IPK-Proben
04.08.2020 | Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung

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: Lastenfahrräder: Leichtbaupotenziale erkennen und nutzen

Lastenräder sind »hipp« und ein Symbol für klimafreundliche Mobilität, tagtäglich begegnen wir ihnen. Straßen und Radwege müssen an diese neue Fahrzeugkategorie angepasst werden. Aber nicht nur die Infrastruktur kann optimiert werden, Lastenräder selbst bieten noch reichlich Potenzial. Im neu gestarteten Projekt »LastenLeichtBauFahrrad« (L-LBF) suchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zusätzliche Leichtbaupotenziale dieser urbanen Vehikel. Über die Fortschritte des Projekts informiert eine eigene Webseite unter www.lbf.fraunhofer.de/L-LBF 

Form und Design von Lastenfahrrädern variieren von schnittig schick bis kastig oder tonnig. Sie stellen das neue Statussymbol der »mittleren Generation« dar....

Im Focus: AI & single-cell genomics

New software predicts cell fate

Traditional single-cell sequencing methods help to reveal insights about cellular differences and functions - but they do this with static snapshots only...

Im Focus: Künstliche Intelligenz & Einzelzellgenomik: Neue Software sagt das Schicksal einer Zelle vorher

Die Erforschung der Zelldynamik ermöglicht einen tieferen Einblick in die Entstehung und Entwicklung von Zellen sowie ein besseres Verständnis von Krankheitsverläufen. Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München und der Technischen Universität München (TUM) haben „scVelo“ entwickelt – eine auf maschinellem Lernen basierende Methode und Open-Source-Software, welche die Dynamik der Genaktivität in einzelnen Zellen prognostizieren kann. Damit können die Forscher den künftigen Zustand einzelner Zellen vorhersagen.

Herkömmliche Verfahren für die Einzelzellsequenzierung erlauben es, Erkenntnisse über Unterschiede und Funktionen auf zellulärer Ebene zu gewinnen - allerdings...

Im Focus: Perseiden: Die Sternschnuppen-Sommernächte im August

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg -In diesem Jahr wird der Sternschnuppenstrom der Perseiden am Vormittag des 12. August seinen Höhepunkt erreichen. In den Nächten vom 11. auf den 12. und vom 12. auf den 13. August geht der Mond nach Mitternacht auf, so dass die späten Abendstunden nicht vom Mondlicht aufgehellt werden - ideal um nach den Perseiden Ausschau zu halten. Man blickt dazu in Richtung Osten, wo das Sternbild Perseus aufgeht, nach dem diese Sternschnuppen benannt wurden.

Der Hochsommer ist die Zeit der Sternschnuppen: Schon ab Mitte bis Ende Juli tauchen die ersten Sternschnuppen der Perseiden am Himmel auf, die aus dem dem...

Im Focus: Mit dem Lego-Prinzip gegen das Virus

HZDR-Wissenschaftler*innen erhalten millionenschwere Förderung für Corona-Forschung

Um die Corona-Pandemie zu bewältigen, stattet der Freistaat Sachsen ein Forschungsteam um Prof. Michael Bachmann vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

Städte als zukünftige Orte der Nahrungsmittelproduktion?

29.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

„Science“-Artikel: Bruchstelle verlangsamt Blutzucker-Stoffwechsel

04.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Fraunhofer IPT und Partner setzen Standards für Augmented-Reality-Anwendungen in der Produktion

04.08.2020 | Informationstechnologie

Saatguttresor Global Seed Vault startet 100-jähriges Langzeitexperiment mit IPK-Proben

04.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics