Bodenbakterien als lebende Fabriken für Krebsmittel

Genetiker entdecken Stoffwechselweg der Enediyne-Bildung

Forscher der University of Wisconsin/Madison haben den genetischen Code zweier Bodenbakterien geknackt. Wie die Wissenschaftler Jon Thorson und Ben Shen im Fachjournal Science berichten, sind deren Gene für die Bildung von Toxinen verantwortlich, die als eine Klasse von hochwirksamen Krebsmitteln bekannt sind. Die Entdeckung der Gene, die so genannten Enediyne produzieren, bedeutet, dass diese nun in großen Mengen hergestellt werden können. Durch die Genmanipulation der Bakterienkulturen wird eine gezielte Herstellung der „Krebskiller“ möglich .

Aufgrund der komplizierten chemischen Struktur von Enediyne und der extrem hohen Reaktionsfähigkeit galt die Synthese bisher als äußerst schwierig. Bekannt sind die natürlich vorkommenden Wirkstoffe aber bereits seit vielen Jahren „Nun haben wir aber das genetische Rohmaterial gefunden, um die Substanzen zu produzieren“, erklärte Shen. Diese Substanzen wirken rund tausendmal stärker gegen Tumore als bestehende Mittel zur Chemotherapie. Gebunden an einen Antikörper, der gezielt Tumorzellen ansteuert, könnten diese in Zukunft als hochwirksame „Krebskiller“ Einsatz finden, so Shen weiter.

Die Forscher arbeiteten mit zwei verschiedenen Bodenbakterien-Spezies aus den USA und China. Die Mikroben produzieren die Toxinklasse, um nicht von stärker proliferierenden Bodenbakterien überwältigt zu werden. „Das Molekül hat eine derart tödliche Wirkung, dass es an ein bestimmtes Ziel geleitet werden muss. Dies begründet die Anheftung an einen Antikörper, der das Molekül zur Krebszelle leitet“, so Thorson. Die Möglichkeit, das Molekül direkt zur Zielzelle zu leiten und die Tatsache, dass nur eine geringe Substanzmenge nötig sei, bedeutet auch, dass Nebenwirkungen einer Chemotherpie wie Übelkeit und Haarausfall limitiert werden können.

Verschiedene Substanzen der Enediyne-Familie sind bereits in klinischer Verwendung und werden zu Behandlung der so genannten akuten myeloische Leukämie (AML) eingesetzt. Die Verwendung ist aber stark begrenzt, da die Herstellung eines synthetischen Moleküls mehr als 50 Schritte verlangt.