Das Potenzial der Vielfalt nutzen
Am neuen Loewe-Zentrum an der Frankfurter Goethe-Uni schauen Forscher ins Erbgut von Tieren und Pflanzen. Ihre Erkenntnisse werden in einer digitalen Datenbank erfasst und sollen Wissenschaftlern in aller Welt helfen.
Die Tempelotter könnte für Millionen Menschen zur Quelle eines neuen Medikament werden: Wie Wissenschaftler im vergangenen Sommer herausfanden, hat eine Substanz aus dem Gift der Schlange das Potenzial, als „Blutverdünner“ etwa zur Vorbeugung eines Schlaganfalls oder nach einem Herzinfarkt eingesetzt zu werden – und das ohne zu einer verstärkten Blutungsneigung zu führen.
Seehasen haben Schwerkranken bereits große Dienste geleistet. Aus Extrakten von inneren Organen der Meeresschnecken gewannen Forscher ein Peptid, das gegen Tumorzellen wirkt. Das daraus entwickelte „Dolastatin 10“ wurde ein wichtiges Krebsmedikament. Extrakte eines anderen Meerestieres, der Seescheide, dienten als Vorbild für ein weiteres Krebsmittel, Ecteinascidin 743, ein Chemotherapeutikum, mit dem Eierstockkrebs und Weichteilsarkome behandelt werden.
Es sind drei Beispiele für Substanzen aus der Tier- oder Pflanzenwelt, die als Basis dienten, um daraus Heilmittel oder andere wichtige Dinge zum Nutzen der Menschen zu entwickeln. Schon allein aus diesem egoistischen Grund wäre es so wichtig, die biologische Vielfalt, zu erhalten, ihren dramatischen stetigen Rückgang zu stoppen oder – als freilich wenig befriedigendes Minimalziel – zumindest die genetischen Informationen der Organismen zu sequenzieren und zu sichern, wie Helge Bode sagt. Der Professor für Chemie von der Goethe-Universität in Frankfurt ist Projektbereichsleiter für Naturstoffgenomik am neuen LOEWE-Zentrum „TGB Translationale Biodiversitätsgenomik“. Translational bezeichnet in diesem Zusammenhang den Weg von der Grundlagenforschung bis zu einer möglichen konkreten Anwendung; Biodiversität ist der Fachbegriff für die Artenvielfalt.
Das Land Hessen fördert die Einrichtung mit 17,6 Millionen Euro bis zum Jahr 2021, Wissenschaftsminister Boris Rhein (CDU) übergab den Forschern gestern dafür die Urkunde. Die Arbeit am neuen LOEWE-Zentrum sei von „außerordentlicher gesellschaftlicher Relevanz“, befand der Minister: Die Biodiversität liefere Nahrung, Medizin und Rohstoffe – und damit „Grundlagen des menschlichen Lebens“, „ihr drohender Verlust stellt uns vor existenzielle Herausforderungen“.
Am neuen LOEWE-Zentrum sollen Wissenschaftler der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, der Goethe-Universität Frankfurt, der Justus-Liebig-Universität Gießen und des Fraunhofer Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie die genomische Vielfalt von Pflanzen und Tieren auf Ebene der Gene erforschen – und nutzbar machen. Vier neue Professuren wurden eigens dafür geschaffen.
Was sich die Wissenschaftler vorgenommen haben, sei „weltweit einzigartig“, sagte Axel Janke von der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und Professor für Genomische Evolution an der Goethe-Universität. Tatsächlich ist die Biodiversität auf Ebene der Gene noch weitgehend unerforscht. „Wir kennen bislang nur von wenigen Gruppen die Genome“, erklärt Janke: „Ganze Tierstämme sind auf diese Weise noch gar nicht erforscht worden.“
Die Forscher haben vor, den Code des Lebens von möglichst vielen Säugetieren, Insekten, Schnecken, Pilzen und Flechten zu knacken. Dabei soll auch exotischen Organismen, die selbst Biologen kaum kennen, ins Erbgut geschaut werden – Flaschentierchen, Eipilze oder Pfleilwürmer zum Beispiel – oder auch dem Großen Bombardierkäfer, der zur Verteidigung Wasserstoffperoxid-Explosionen auslösen kann; auch so eine Eigenschaft, die Menschen vielleicht einmal für „hochenergetische Anwendungen“ nutzen könnte, wie Janke sagt. Wasserstoffperoxid, allgemein vor allem als Bleich- und Desinfektionsmittel bekannt, wurde bereits in U-Boot- und Raketenantrieben eingesetzt.
Die entschlüsselten genetischen Daten sollen in die digitale Sammlung „Senckenberg Biodiversität Genome Collection“ aufgenommen und darüber Forschern in aller Welt zugänglich gemacht werden, damit sie weiter damit arbeiten können.
Welche große Bedeutung Substanzen, die in Tieren oder Pflanzen entdeckt wurden, bereits heute haben, veranschaulichte Helge Bode am Beispiel der „niedermolekularen Wirkstoffe“. Darunter versteht man Verbindungen mit geringer Molekülmasse, die in kleinste Körperstrukturen eindringen können; fast alle Medikamente sind ihnen zuzurechnen. „Ein Drittel davon sind Naturstoffe“, erklärte der Chemiker, Ein weiteres Drittel sei von Naturstoffen inspiriert, nur bei einem Drittel handelte es sich um rein synthetische Wirkstoffe. Die Erkenntnisse aus der Genomforschung, ist der Wissenschaftler überzeugt, werden der Menschheit „eine Welle neuer Arzneimittel bescheren“.