Ein Spinnenbiss kostete eine Australierin vor einigen Jahren einen Unterarm. Die Infektion verlief so dramatisch, dass die Ärzte nur noch amputieren konnten. Das tragische Ereignis hatte dennoch etwas Gutes, wenn auch nicht für die Betroffene. Aus dem abgestorbenen – nekrotischen – Gewebe isolierten Forscher damals den Pilz Rhizopus microsporus. Später untersuchten Christian Hertweck vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut – (Leibniz-HKI) in Jena gemeinsam mit australischen Kollegen den Pilz auf Neue und entdeckten in seinem Inneren spezielle Bakterien.


Bild: LEIBNIZ-HKI

Bakterien produzieren einen Giftcocktail

Das Team fand heraus, dass diese Mikroorganismen einen ganzen Cocktail von Giften produzieren. Ein Teil dieses Gemischs, die so genannten Rhizoxine, ließen sich bereits vor einigen Jahren am Leibniz-HKI identifizieren. Doch die Forscher ließen nicht locker. Jetzt entdeckten sie weitere Moleküle, die als Necroxime bezeichnet werden. In geringsten Mengen können diese menschliche Zellen töten.

Das brachte die Wissenschaftler auf die Idee, das Zellgift in modifizierter Form zum Zerstören von Krebszellen einzusetzen, in einem späteren Stadium jedenfalls. Sie untersuchten zunächst den Herstellungsprozess von Necroximen und decodierten die zuständigen Gene. Das gibt ihnen jetzt die Möglichkeit, diese so zu verändern, dass unerwünschte Nebenwirkungen ausgeschlossen werden. Zudem fanden sie ähnliche genetische Codes in den Genomen zahlreicher anderer Bakterien, die sie auf diese Weise als Wirkstoffproduzenten identifizierten.


Hoffnung auf Einsatz an Menschen

Für Hertweck, der auch einen Lehrstuhl an der Friedrich-Schiller-Universität Jena innehat, sind natürliche Lebenspartnerschaften eine Quelle der wissenschaftlichen Inspiration: „Das komplexe Zusammenleben unterschiedlicher Organismen – hier Bakterium, Pilz und Spinne – wird größtenteils von chemischen Substanzen gesteuert. Mit den Necroximen haben wir neue toxische Naturstoffe entdeckt, die möglicherweise auch nutzbringend für den Menschen zum Einsatz kommen könnten.“

Die Jenaer Forscher verfolgen diesen Ansatz in einem eigenen Forschungsschwerpunkt. So widmen sich Hertweck und viele Kollegen im Sonderforschungsbereich ChemBioSys der chemischen Sprache in Organismengemeinschaften. Auch im Exzellenzcluster Balance of the Microverse gehen die Wissenschaftler dem molekularen Zusammenspiel von Mikroorganismen mit anderen Lebewesen und der Umwelt nach.

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