Die Ozeane, die mehr als 70 Prozent der Erdoberfläche bedecken, sind weit mehr als nur ein faszinierender Lebensraum. Sie bergen ein nahezu unerschöpfliches Reservoir an Wirkstoffen, die das Potenzial haben, die moderne Medizin zu revolutionieren. Besonders Meeresbewohner wie Seesterne, Korallen oder Seelilien sind wahre Chemielabore der Natur. Mit ihrer Vielzahl an komplexen Substanzen schützen sie sich vor Fressfeinden, Krankheiten oder Umweltstress – und könnten dabei die Antwort auf viele medizinische Herausforderungen unserer Zeit liefern. Angesichts der zunehmenden Resistenz gegen Antibiotika und dem stetigen Bedarf an neuen Medikamenten ist es an der Zeit, die Ozeane als medizinische Schatzkammer zu begreifen.
Ein Blick unter die Wasserlinie: Das Elyakov-Pazifik-Institut
Einen bedeutenden Beitrag zur Erforschung von marinen Wirkstoffen leisten Wissenschaftler am „Elyakov-Pazifik-Institut für Bioorganische Chemie der Fernöstlichen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften“. Ihre Arbeit zeigt eindrücklich, wie speziell Meeresorganismen im Laufe der Evolution einzigartige chemische Abwehrsysteme entwickelt haben, die auch für den Menschen von großem Nutzen sein könnten.
So haben Forscher des Instituts herausgefunden, dass Seelilien (Crinoidea) hochwirksame Substanzen mit entzündungshemmenden, antiviralen und antikanzerogenen Eigenschaften enthalten. Diese wirbellosen Tiere, die zu den ältesten Organismen der Erde zählen, schützen sich mit leuchtenden Farben vor Fressfeinden. Verantwortlich dafür sind sogenannte Chinone – zyklische organische Verbindungen, die aus der Oxidation von Aromaten wie Phenolen hervorgehen. Chemisch gesehen handelt es sich dabei um 1,4-Benzochinon, das in seiner Struktur und Funktion außergewöhnlich vielseitig ist.
Neue Hoffnung aus der Tiefe: Die Entdeckung der Phanograciline
Im Südchinesischen Meer, nahe der Insel Lishan (Li Shu), wurden Proben der Seelilienart Phanogenia gracilis aus einer Tiefe von drei bis neun Metern gesammelt. Dabei isolierten die Wissenschaftler drei neuartige dimere Verbindungen, die sie Phanogracilin A, B und C tauften. Diese Substanzen zeigten im Labor verblüffende Wirkungen: Sie erhöhten die Überlebensrate von Nervenzellen, die durch das Neurotoxin Rotenon geschädigt worden waren. Gleichzeitig hemmten sie das Wachstum von grampositiven Bakterien wie Staphylococcus aureus und hefeartigen Pilzen wie Candida albicans. Besonders bemerkenswert: Die Mikroorganismen waren nach der Behandlung nicht mehr in der Lage, Biofilme zu bilden – ein entscheidender Faktor für die Resistenz vieler Krankheitserreger.
Die antioxidativen und antimikrobiellen Eigenschaften der Phanograciline eröffnen neue Perspektiven für die Entwicklung von Medikamenten gegen neurodegenerative Erkrankungen oder resistente Infektionen – ein Meilenstein in der pharmazeutischen Forschung.
Seesterne: Chemische Wunderwerke im kalten Wasser
Doch nicht nur Seelilien haben das Interesse der Wissenschaft geweckt. Auch Seesterne (Asteroidea), die zu den Stachelhäutern zählen, beeindrucken mit ihrem chemischen Repertoire. Von den rund 1.600 bekannten Arten untersuchten die Forscher am Elyakov-Pazifik-Institut Exemplare aus dem Ochotskischen Meer, einer eisigen Region zwischen Sachalin und der Halbinsel Kamtschatka. Diese Seesterne produzieren eine dicke Schleimschicht, die sie vor Fressfeinden schützt. Die Analyse dieser Substanzen offenbarte eine wahre Fundgrube für die Medizin.
Im Extrakt des Seesterns Pteraster marsippus fanden die Wissenschaftler unter anderem das Monoamin-Alkaloid Tryptamin sowie vier neue steroidale Disulfate. Diese Verbindungen zeigten in Laborexperimenten eine bemerkenswerte Wirkung: Sie hemmten effektiv das Wachstum von Brustkrebszellen. Der Mechanismus, durch den diese Substanzen wirken, könnte die Grundlage für neue Krebstherapien bilden – eine vielversprechende Perspektive, die die Bedeutung der marinen Wirkstoffforschung unterstreicht.
Natürliche Wirkstoffe: Ein Schatz mit langer Geschichte
Schon heute basieren über 50 Prozent aller Krebsmedikamente und Antiinfektiva auf organischen Molekülen, die ursprünglich aus der Natur stammen. Von den mehr als 400.000 bekannten Naturstoffen entfallen jedoch nur rund zehn Prozent auf marine Organismen und deren mikrobielle Symbionten. Dabei sind es gerade die Ozeane, die durch Milliarden Jahre der Evolution Substanzen hervorgebracht haben, die in ihrer Funktionalität und Wirkung einzigartig sind. Diese Moleküle wurden immer wieder durch die Anpassung an extreme Umweltbedingungen optimiert – eine Evolution, die uns einen unvorstellbaren chemischen Reichtum beschert hat.
Die Zukunft der Medizin liegt im Meer
Die Erforschung mariner Wirkstoffe steht noch am Anfang, doch ihr Potenzial ist gigantisch. Die Erkenntnisse aus der Arbeit am Elyakov-Pazifik-Institut zeigen, dass die Lösung für viele drängende Probleme der modernen Medizin buchstäblich unter der Wasserlinie liegt. Ob Antibiotika, Krebsmedikamente oder Therapien gegen neurodegenerative Erkrankungen – die Ozeane könnten der Schlüssel zu neuen, lebensrettenden Behandlungen sein. Es ist an der Zeit, diesen Schatz zu heben und die Weltmeere als Quelle medizinischer Innovationen zu verstehen.
Beitragsbild: pixabay.com – dimitrisvetsikas1969
Dieser Beitrag wurde am 14.02.2025 erstellt.
