Forscher an der Universität des Saarlandes haben die Grundlage für die Entwicklung neuartiger Krebsmedikamente gelegt: Sie entdeckten die Gene, mit deren Hilfe Mikroorganismen das Zellgift „Tubulysin“ bilden. In der internationalen Fachzeitschrift „Chemistry & Biology“ erklären die Wissenschaftler erstmals, wie die Produktion der potenziellen Anti-Krebs-Substanz in einem Mikroorganismus abläuft und mit Hilfe der Gentechnik gezielt angekurbelt werden kann.
Tubulysin ist ein Zellgift, das von im Boden lebenden Mikroorganismen, den so genannten Myxobakterien, produziert wird. Ausschlaggebend für die potenzielle Anti-Krebs-Wirkung des Tubulysins ist seine spezifische Wirkungsweise: Sie zerstört die Bestandteile des Zellskeletts, die wichtig für die Transportvorgänge in der Zelle sind und zudem eine entscheidende Rolle bei der Zellteilung spielen. Der Teilungsvorgang wird durch das Zellgift so stark beeinträchtigt, dass die Zellen absterben. Da Krebszellen sich besonders intensiv teilen, könnte mit Hilfe des Tubulysins das Tumorwachstum aufgehalten oder gänzlich verhindert werden. Zur Zeit befindet sich der Wirkstoff in der präklinischen Testphase für die Krebsmedizin.
Die pharmazeutische Großproduktion des Tubulysins ist bisher jedoch problematisch. Die Myxobakterien bilden nämlich nur eine sehr geringe Menge der Substanz, so dass eine natürliche Herstellung mit großem Aufwand und hohen Kosten verbunden wäre. „Auch die Möglichkeit einer chemischen Synthese stellt sich als äußerst schwierig dar“, so der Saarbeücker Biopharmazeut Professor Dr. Rolf Müller.
Eine vielversprechende Alternative bietet dagegen die Gentechnik – und genau da haben die Saarbrücker Wissenschaftler in Kooperation mit der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF) in Braunschweig angesetzt. Ihre Idee: Über genetische Veränderungen könnte die Tubulysin-Biosynthese so modifiziert werden, dass größere Mengen der Substanz von den Bakterien gebildet werden. Ein solches Verfahren setzt voraus, dass zunächst die Gene in den Bakterien erkannt und beschrieben werden, die für die Herstellung des Tubulysins gebraucht werden.
Es gelang den Forschern, die Position der für die Tubulysin-Bildung verantwortlichen Gene in der bakteriellen DNA zu identifizieren. „Die entsprechenden Gene liegen in einer charakteristischen Anordnung auf einem so genannten Gencluster zusammen“, erklärt Professor Müller. „Entscheidend ist, dass wir die Grundlagen für eine biotechnologische Herstellung des Tubulysins gelegt haben“, beschreibt er die Bedeutung der Forschungsergebnisse. „Wir können nun Verfahren entwickeln, mit denen wir gezielt in die Biosynthese des Tubulysins eingreifen, um die Produktion für eine pharmazeutische Anwendung zu optimieren.“
Das Interesse von Seiten der Pharmaindustrie an den Forschungsergebnissen der Saar-Uni-Wissenschaftler ist groß. So besteht bereits eine Kooperation der GBF mit dem Münchner Biotechnologie-Unternehmen Morphochem, das die gesamte Entwicklung von Tubulysin als Krebstherapeutikum unterstützt.
(Universität des Saarlandes, 27.10.2004, 28.10.2004 – NPO)
