Medikamentenforschung Kann dieser Käfer Leben retten?

Der mittelalterliche Knusperspaß schmeckte nach Nuß und hatte eine umwerfende aphrodisierende Wirkung. Manchmal allerdings, wenn man zu viele getrocknete Ölkäfer zu sich genommen hatte, war eine schmerzhafte Erektion ein untrügliches Zeichen für den herannahenden Tod. Denn der Wirkstoff Cantharidin, der die Tierchen so begehrt machte, ist in hoher Dosierung ein recht wirksames Gift.

Der Stoff entfaltet aber nicht nur Wirkung als Naturviagra oder als Rauschmittel, sondern wurde auch schon als Tumorhemmer eingesetzt. Modifiziert man das Cantharidin-Molekül, wird ein Herbizid daraus. Das macht den Ölkäfer für Chemiker und neuerdings auch für Pharmazeuten interessant. Auch so manch anderes Kerbgetier hat inzwischen die Aufmerksamkeit einer Industrie auf sich gezogen, die stets auf der Suche nach neuen Wirkstoffen ist. Es ist freilich eine mühsame Art Pharmakologie, die oft nur nanogrammweise voranschreitet. "Es wird vermehrt nach Naturstoffen von Insekten mit biologischer Wirkung gesucht" sagt Konrad Dettner, Tierökologe an der Universität Bayreuth, der sich zugleich wundert: "Dieses Feld ist unverständlicherweise noch recht unerforscht, obwohl die Artenvielfalt der Insekten viel größer ist als die der Pflanzen. Da tun sich ungeheure biochemische Möglichkeiten auf. Vier bis sechs Millionen Insektenarten stehen hier zur Verfügung - gegenüber nur etwa 250000 Pflanzenarten."

Kultivierte Exoten

Die pharmazeutischen Entomologen, wie sich die wirkstofforientierten Insektenkundler nennen, machen da weiter, wo herkömmliche Chemiker aufhören. Etwa bei der Entwicklung neuer Antibiotika, die auch gegen resistente Erreger helfen, oder bei der Erforschung gerinnungshemmender Proteine oder von Molekülen, die Krebszellen zerstören. So hat etwa der in Dettners Labor untersuchte Wirkstoff Pederin, der in weiblichen Kurzflügelkäfern der Gattung Paederus von symbiotischen Bakterien synthetisiert wird, im Labor bereits seine Qualitäten als Tumorhemmer unter Beweis gestellt.

Nicht nur für die Bayreuther Wissenschaftler werden daher die gerade mal zwei Millimeter kleinen Springschwänze, Wasserkäfer, Bockkäfer und Kurzflügler zu begehrten Forschungsobjekten. "Die Forschung verfolgt zwei Ziele: zum einen die in Insekten enthaltenen Naturstoffe zu ergründen und zum anderen, aus ihnen eine Vielzahl von Bakterien und Pilzen zu isolieren, die sonst nirgendwo vorkommen", erklärt Dettner. "So werden in aufwendigen Verfahren exotische Mikroorganismen aus Insekten herausgelöst und kultiviert, wobei die Abwehrstoffe von besonderem Interesse sind."

Kardinalkäfer mit toxischen Verbindungen

Um Cantharidin für die Gesundheit des Menschen nutzbar zu machen, werden insbesondere weibliche Kardinalkäfer unter die Lupe genommen. Die statten ihre Eier nämlich wohldosiert mit der toxischen Verbindung aus, um ihre Brut vor Räubern, Parasiten und schädlichen Mikroorganismen zu schützen. Sein Potential als mögliches Antitumormittel macht den Stoff wertvoll und damit auch die unscheinbaren Tierchen, deren man sich sonst oft achtlos mit einem Knacken unter den Schuhsohlen entledigt. Die Pharmaindustrie hat längst angebissen. Dettner weiß, daß überall auf der Welt Konzerne und sogenannte Biodiversitätszentren das bislang vernachlässigte Feld beackern. An der Forschung der Bayreuther Universität haben sich bislang unter anderen die Pharmafirmen BASF und Schering finanziell beteiligt. Darüber hinaus arbeitet Dettners Arbeitsgruppe auch mit Naturstoffchemikern und Mikrobiologen aus der Industrie zusammen. Auch in den Labors von Pfizer und Bayer sieht man in den Insekten nicht mehr eine Plage, sondern einen Segen für die künftige Arzneimittelproduktion.

Bleibt das Mengenproblem. "Im Gegensatz zu Pflanzen ist das Wiederbeschaffen von Insekten schwierig, vor allem, weil man sehr viele gleichartige braucht", erklärt Dettner. Also geht es darum, die Substanzen so weit zu erforschen, daß man sie gentechnisch herstellen kann. So wie bei dem weitverbreiteten Wirkstoff Hirudin. Er wurde vor Jahren aus Blutegeln isoliert, die damit Gerinnsel bei ihren Wirten unterbinden. Mittlerweile wird er im Großmaßstab künstlich in Hefezellen gezüchtet. Die daraus gewonnenen Präparate werden europaweit vor allem bei Operationen an den Gelenken eingesetzt, um die Gefahr von verklumptem Blut zu bannen.

Firmenmitarbeiter unterwegs als Insektensammler

Ganz auf Insektenmedizin spezialisiert hat sich die französische Biotech-Firma Entomed. "Während einer über 400 Millionen Jahre währenden Evolution haben Insekten potente Immunsysteme entwickelt und sie immer wieder neu den Lebensumständen angepaßt" sagt EntomedManager Pascale Auge. "Es ist nur logisch, die Entwicklung von antibakteriellen, infektions- und geschwürhemmenden Medikamenten, aber auch von Fungiziden darauf aufzubauen." Durch Insekten ließen sich neue pharmazeutisch wichtige Moleküle finden, die über andere Methoden nicht aufgespürt werden könnten, meint Auge. Derzeit wird in den Straßburger Labors von Entomed ein Medikament zur Behandlung schwerer Sporen- und Pilzinfektionen vorklinisch getestet, die sich Patienten im Krankenhaus zuziehen können. Viele Kranke sind infolge von Resistenzen gegen herkömmliche Antibiotika und Fungizide den Erregern fast schutzlos ausgeliefert.

Die australische Pharmafirma Entocosm wiederum entwickelt ein blutverdünnendes Medikament, das schonend Thrombosen und Schlaganfällen vorbeugen soll. Viel will man bei der branchenüblichen Geheimniskrämerei nicht verraten, aber soviel doch, daß man dort auch an einem aus Käfern gewonnenen Mittel arbeitet, das Krebszellen gezielt zerstören soll. "Ich denke, für diese beiden Anwendungen werden die ersten neuen Medikamente auf den Markt kommen", sagt Stephen Trowell, wissenschaftlicher Leiter von Entocosm. Allerdings würden noch drei bis fünf Jahre vergehen, bevor mit klinischen Tests zu rechnen sei. Außerdem ist die australische Firma dabei, eine Biodatenbank mit Informationen zu mehr als tausend Insekten und deren Wirkstoffen aufzubauen. Dazu sind Entocosm-Mitarbeiter durch das Outback gestreift und haben Fliegen, Termiten, Spinnen, Skorpione, Würmer und Schnecken eingesammelt. Wie es aussieht, scheinen die giftigeren Spezies eine reichere Fundgrube zu sein als die harmlosen Tierchen.

Gefäßerweiternde Moskitospucke

"Unser Ziel ist, Insekten-Pharmazeutika zu entwickeln, die so bekannt und erfolgreich wie Pflanzenpräparate sind", sagt Trowell. Dabei hilft auch immer der Blick zur sogenannten Ethnomedizin. Naturvölker, aber auch die traditionelle indische, koreanische und chinesische Medizin verfügen über eine Reihe von Heilmethoden auf Insektenbasis, mit denen sich Wunden reinigen, Verbrennungen lindern und sogar Leukämie in einem frühen Stadium behandeln lassen. So werden in der chinesischen Medizin Marienkäfer als Schmerzmittel, etwa bei Zahnweh, eingesetzt. Wahrscheinlich sind es die hohen Alkaloidkonzentrationen in den Tieren, die hier wirksam werden.

Auf Wirkstoffsuche spezialisiert ist auch die Potsdamer Firma AnalytiCon Discovery. Projektmanager Hajo Schiewe ist zuversichtlich, daß neben pflanzlichen Medikamenten auch solche aus Insekten ihren festen Platz in der grünen Apotheke finden werden: "Gute Ansätze gibt es bei der Vergesellschaftung von Insekten mit Bakterien. Das bringt sehr wirksame biologische Stoffe hervor. Es geht darum, diese Bakterien herauszulösen und nutzbar zu machen", erläutert Schiewe. Beflügelt werde die Forschung heute durch neue Analyseverfahren wie der Massenspektroskopie, mit denen sich auch winzige Stoffmengen untersuchen lassen. Moskitospucke etwa. So gelang es Forschern der University of Technology in Sydney, die Struktur eines Wirkstoffs aus dem Speichel der Stechmücken aufzuklären. Nun plant man, daraus ein gefäßerweiterndes Medikament für Herzkranke zu entwickeln. Dabei möchte man sich eine Eigenschaft des Mückenspeichels zunutze machen, durch den die Tiere nach dem Stich den Blutfluß aus der Wunde ihres Opfers aufrechterhalten. Derzeit wird der Stoff in Tierversuchen erprobt.

Die Blütezeit steht noch bevor

Unterdessen widmen sich amerikanische Forscher der Analyse des Speichels der Sandmücke. Sie isolierten ein Protein, das die Blutgerinnung hemmt und zugleich als Impfstoff gegen die Orientbeule taugt. Dieses auch "Bagdadbeule" genannte Syndrom wird durch Parasiten hervorgerufen und kann tödlich verlaufen. Die Impfung gegen die Geschwürerkrankung wurde bereits erfolgreich an Mäusen durchgeführt. Die Pharmaforscher der britischen Firma Evolutec schließlich haben aus Zecken einen Impfstoff gegen Lyme-Borreliose gewonnen. Zecken sind auch die Überträger dieser Krankheit. Analysiert wurden Stoffe, die für die Immunabwehr verantwortlich sind, um daraus einen Impfstoff zu gewinnen. Er wird gerade an Rindern getestet.

Das pharmazeutische Interesse an den Säften der Sechsbeiner wächst also. Manche feiern schon eine "neue Insektenmedizin" und prophezeien einen milliardenschweren Zukunftsmarkt. Auch wenn das kaum realistisch sein dürfte - den Patienten ist es am Ende egal, woher die Medizin stammt -, besteht doch Hoffnung, für heute nicht oder schlecht zu behandelnde Krankheiten neue Heilmethoden im Insektenreich zu finden. Während andere Quellen für neue Moleküle inzwischen abgegrast sind, steht man hier erst am Anfang.