Medizin : Medikamente aus Maden

Insekten gelten als lästige Krankheitsüberträger. Jetzt nutzen Forscher sie bei der Suche nach neuen Arzneimitteln.

Kai Kupferschmidt
Kaefer
Käfer gegen Krebs. Die Weibchen dieser Kurzflügelkäferart (Paederus riparius) produzieren eine Substanz, die Krebszellen hemmt. -Foto: mauritius

Manchmal ist es besser, nicht einem Arzt in die Hände zu fallen. Während der napoleonischen Kriege stellte der französische Chirurg Baron Larrey fest, dass ausgerechnet die Soldaten, die zunächst zwischen den Fronten liegen blieben, häufiger überlebten als die, die sofort ins Lazarett gebracht wurden. Er hatte dafür auch eine Erklärung parat: Maden, die sich in den Wunden der unbehandelten Soldaten festsetzten, töteten viele Krankheitserreger ab und verhinderten so eine Blutvergiftung. „Das haben schon die Mayas und die Römer gezielt eingesetzt“, sagt der Insektenforscher Andreas Vilcinskas. „Aber als die Antibiotika kamen, hat sich niemand mehr dafür interessiert.“

Vilcinskas will den Maden ihre Medikamente entlocken. Seit September leitet er die Fraunhofer-Projektgruppe „Bioressourcen“ in Gießen. „Insekten haben bei der Suche nach neuen Arzneimitteln ein unglaubliches Potenzial“, sagt er.

Auch Konrad Dettner, der an der Universität Bayreuth die Abwehrstoffe und Gifte von Insekten untersucht, ist überzeugt, dass Insekten eine wichtige Ressource darstellen. „Es sind weltweit mehr als eine Million Insektenarten beschrieben“, sagt er. Damit machten Insekten mehr als die Hälfte aller bekannten Tier- und Pflanzenarten aus. „Und das sind nur die, die wir kennen. Manche Forscher gehen von acht Millionen Insektenarten aus.“

Dettner forscht selbst an einem viel versprechenden Insektenstoff, dem Pederin. Die Weibchen einiger Kurzflügelkäfer produzieren diese Substanz und übertragen sie als eine Art Fraßschutz auf ihre Eier, die dann von Spinnen verschmäht werden. Tests haben aber gezeigt, dass die Substanz auch eine starke Antitumorwirkung hat. „Es gibt noch jede Menge solcher biologisch wirksamen Naturstoffe zu finden“, glaubt Dettner.

Vilcinskas konzentriert sich bei seiner Suche auf Peptide, kurze Eiweißmoleküle. Denn sie sind einfach aufgebaut und im Labor leicht nachzubauen: Wie bei einer Kette hängt ein Aminosäuremolekül am nächsten. „Es mag ja sein, dass Insekten auch andere tolle Moleküle produzieren, aber wenn das sehr komplizierte Strukturen sind, lassen sie sich nicht mit vertretbarem Aufwand von Chemikern nachbauen“, sagt er.

Die Eiweiße haben aber auch einen Nachteil: Im Magen werden sie abgebaut und kommen deswegen als Pillen nicht infrage. „Man kann aber zum Beispiel neue Wundverbände entwickeln oder Gele“, sagt Vilcinskas. Ob sich damit am Ende wirklich Geld verdienen lässt, muss sich noch zeigen. Vor einigen Jahren wollte die Firma Entomed in Straßburg antibakterielle Eiweiße aus der Fruchtfliege vermarkten. Aber dem Unternehmen ging das Geld aus, ehe die klinischen Tests mit den Substanzen beginnen konnten.

Der Chemiker Thomas Henkel sieht das ganze Vorhaben eher skeptisch: „Dass es viele Insektenarten gibt, heißt ja nicht automatisch, dass es da auch viele Wirkstoffe zu finden gibt.“ Henkel ist Geschäftsführer bei Intermed Discovery, einer Ausgründung des Pharmakonzerns Bayer. Dort sucht man zwar ebenfalls nach neuen Arzneistoffen aus der Natur. Bei Insekten gebe es nach seiner Kenntnis aber nicht viel zu holen, sagt Henkel.

Möglicherweise haben Insekten auch ein Imageproblem. Denn bisher haben Maden, Mücken und Wespen eher Ekel und Angst hervorgerufen als Euphorie. Lange hat sich ihre Erforschung darauf beschränkt, Wege zu finden, sie loszuwerden und die Krankheiten, die sie übertragen, zu bekämpfen.

Vilcinskas vertraut aber auf die erstaunlichen Fähigkeiten der Säfte und Sekrete mancher Sechsbeiner. So konnten Mediziner kürzlich zeigen, dass der Speichel mancher Maden sogar einen besonders hartnäckigen Krankenhauskeim tötet. Die Bakterien, methicillin-resistentente Staphylococcus aureus, besitzen Resistenzen gegen die gängigsten Antibiotika und sind deswegen vielen Hygienemedizinern ein Graus.

Für seine Forschung steigt Vilcinskas auch in Jauchegruben. Dort sammelt er Rattenschwanzlarven. „Das sind die Larven einer bestimmten Schwebfliege und die einzigen bekannten Tiere, die in Jauchegruben überleben können“, erklärt Vilcinskas. Ihren Namen verdanken sie einem langen Atemrohr, das sie wie ein Teleskop ausfahren können. Es dient ihnen als eine Art Schnorchel, mit dem sie an der Wasseroberfläche Luft holen können. Nur so können sie in sauerstofffreien Gewässern vorkommen. In Jauchegruben fehlt aber nicht nur Sauerstoff. Vor allem wimmelt es nur so vor Krankheitserregern. Deshalb brauchen die Tiere ein schlagkräftiges Immunsystem – und das interessiert Vilcinskas.

In Jauchegruben in Hessen und Brandenburg hat er die Larven gesammelt, um sie dann im Labor systematisch zu untersuchen: „Wir regen das Immunsystem der Tiere an, indem wir ihnen Bakterien injizieren oder Bestandteile der Zellwand von Bakterien.“ Die Zellen stellen sich auf die Infektion ein, im Zellkern werden wichtige Gene zur Immunabwehr abgelesen und in Boten-RNS übersetzt, die dann aus dem Zellkern ausgeschleust wird, um in Eiweiße übersetzt zu werden. Acht Stunden später wird das Insekt im Mixer zerkleinert. Aus der Flüssigkeit isolieren die Wissenschaftler dann die Boten-RNS. Durch den Vergleich mit Tieren, die sie nicht mit Bakterien injiziert haben, können sie erkennen, welche Gene im Zellkern vermehrt abgelesen werden.

Bei den Rattenschwanzlarven hat Vilcinskas so 19 Eiweiße gefunden, mit denen die Tiere Mikroorganismen abwehren können. 16 davon sind ganz neuen Typs. „Wir testen dann, was jedes Eiweiß kann: Wirkt es gegen Malaria? Kann es Tumorzellen töten?“ Wenn die Wissenschaftler etwas finden, beginnt die eigentliche Arbeit: Wie lässt sich das Eiweiß außerhalb der Insekten am besten herstellen? Hat es irgendwelche unerwünschten Effekte? Kann die Wirkung verbessert werden, indem die Struktur verändert wird? Selbst im vielversprechendsten Insektenstoff steckt also noch eine Menge Arbeit für die Forschung.

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