25 Juli 2003

Von der Badewanne ins Reagenzglas: Schwämme im Visier der Forscher

Schwamm

Schwämme produzieren eine Vielzahl von Substanzen, die medizinisch wirksam sind. Wissenschaftler erwarten von ihrer Erforschung deshalb eine ganze Reihe neuer Medikamente.

Stuttgart (dpa) – Die großen Verwandten sorgen in Badewannen für Genuss. Von den kleinen bunten Schwämmen in den Aquarien an der Universität Stuttgart erwarten sich Forscher jedoch einiges mehr: Die Lebewesen mit der löchrigen Gewebestruktur produzieren eine Vielzahl von Substanzen, die medizinisch wirksam sind. In Schwämmen verbergen sich nach den Erwartungen der Wissenschaftler eine ganze Reihe neuer Medikamente – etwa gegen Viruserkrankungen und Krebs, Malaria oder Pilzbefall.

Allerdings ist die Tierklasse der Schwämme noch weitgehend unerforscht. Um besser hinter die Geheimnisse der Vielzeller zu kommen, haben sich neben der Arbeitsgruppe von Prof. Franz Brümmer am Stuttgarter Zoologischen Institut mehrere Forschergruppen in Deutschland und Kroatien zum Kompetenzzentrum BIOTECmarin zusammen getan. So arbeiten inzwischen Institute in Mainz, Würzburg, Mannheim, Kiel und Düsseldorf sowie im kroatischen Rovinj gemeinsam an den Schwämmen. Sie wollen unter anderem die Struktur dieser ursprünglichsten Gruppe der Mehrzeller weiter aufklären, Substanzen als mögliche Kandidaten für neue Medikamente identifizieren und das Überleben von Schwämmen in Aquarien verbessern.

Mit ihrem weichen Gewebe wirken die Tiere nicht gerade besonders wehrhaft. «Trotzdem gehören sie zu den erfolgreichsten Lebewesen der Erdgeschichte, sie sind Meister der biologischen Kriegsführung», sagt der Stuttgarter Biologe Michael Nickel. «Im Laufe von mehr als 600 Millionen Jahren entwickelten sie eine riesige Palette von chemischen Substanzen, mit denen sie sich gegen Feinde schützen.»

«Mehrere Kandidaten dieser Substanzen – wie Wirkstoffe gegen Tumorerkrankungen – werden zur Zeit in Tierversuchen getestet», ergänzt der Leiter der Mainzer Forschergruppe, Prof. Werner E. G. Müller. Die Schwamm-Substanz Avarol gelte als hoffnungsvoller Kandidat für ein mögliches Medikament gegen Aids.

Ein Mittel gegen Herpesviren – dessen Wirkstoff aus einem Schwamm stammt – ist bereits seit langem auf dem deutschen Markt erhältlich. Den Wirkmechanismus klärte die Mainzer Forschergruppe auf. Daneben arbeite die Forschung daran, Substanzen aus dem Schwammskelett einmal als Knochenersatz einzusetzen, sagt Müller.

Inzwischen sind 7.500 Arten der Tiergruppe bekannt – die geschätzte Zahl liegt bei bis zu 45.000. «Ein Schwamm lebt normalerweise in einer Symbiose mit drei bis fünf Bakterienarten – hinzu kommen weitere rund 100 Mitläufer-Bakterien», erklärt Müller. «Ein Extrakt, der aus einem Schwamm gewonnen wurde, ist an Vielfältigkeit der enthaltenen Substanzen allem anderen überlegen, was man aus der Biologie vielzelliger Organismen her kennt.» Dementsprechend zahlreich seien auch die Treffer bei der Suche nach möglichen Wirkstoffen.

Dabei sind diese Substanzen synthetisch hergestellten Stoffen in vielen Punkten überlegen. «Sie sind in der Natur durch den biologischen Test der Evolution gegangen», sagt Müller. Ein Kilo Schwammgewebe filtert an einem Tag rund eine Tonne Wasser – und kommt dabei mit einer Vielzahl von Krankheitserregern in Berührung. «Trotzdem sind die meisten Schwämme sauber, haben etwa keinen Pilzbewuchs.» Dieses Phänomen soll künftig auch für die Schifffahrt genutzt werden: Mit Wirkstoffen aus Schwämmen könnten neue Schutzanstriche für Schiffsrümpfe entwickelt werden.

Für die Erforschung der Substanzen sind jedoch riesige Mengen von Schwämmen nötig – die in ihrem natürlichen Lebensraum immer seltener werden. So zielt einer der Forschungsaspekte der Stuttgarter Gruppe auf die Haltung und effektive Vermehrung von Schwämmen. Bei diesen Studien haben die Stuttgarter Wissenschaftler – ganz nebenbei – den «schnellsten Schwamm der Welt» entdeckt: «Tethya wilhelma» – benannt nach seinem Fundort, dem Zoologisch-Botanischen Garten Wilhelma. Dort legt er zwei Millimeter pro Stunde zurück und war Wissenschaftlern bis zum Jahr 2001 unbekannt.

Source: dpa-Meldung vom 2003-07-22.

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