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Pankreaskarzinom

Bauchspeicheldrüsenkrebs: Neuer Wirkstoff aus dem Regenwald?

| Autor/ Redakteur: Robert Emmerich* / Dr. Ilka Ottleben

Eine Krebsdiagnose ist immer einer Híobsbotschaft. Doch bei manchen Tumorarten hat die Medizin bei Früherkennung und Therapie beträchtliche Fortschritte gemacht, was die Überlebenschancen der Patienten verbessert. Das gilt leider kaum für Bauchspeicheldrüsenkrebs. Das Pankreaskarzinom wird oft erst spät erkannt und ist eine der tödlichsten Krebsarten. Nun haben Forscher in einer Liane aus dem kongolesischen Regenwald einen Wirkstoff identifiziert, der Bauchspeicheldrüsenkrebs-Zellen in Laborversuchen effektiv hemmt.

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Die Natur als Apotheke? Naturstoffe beispielswiese aus den Regenwäldern Afrikas geraten immer wieder ins Visier der Wirkstoffforschung. Nun haben Forscher einen Wirkstoff aus einer tropischen Regenwald-Liane entdeckt, der das Wachstum von Bauchspeicheldrüsenkrebszellen hemmt. (Symbolbild)
Die Natur als Apotheke? Naturstoffe beispielswiese aus den Regenwäldern Afrikas geraten immer wieder ins Visier der Wirkstoffforschung. Nun haben Forscher einen Wirkstoff aus einer tropischen Regenwald-Liane entdeckt, der das Wachstum von Bauchspeicheldrüsenkrebszellen hemmt. (Symbolbild)
(Bild: gemeinfrei)

Würzburg– Der Naturstoffchemiker Professor Gerhard Bringmann und sein Team vom Institut für Organische Chemie der Universität Würzburg haben gemeinsam mit der Arbeitsgruppe von Professor Suresh Awale vom Institute of Natural Medicine der Universität Toyama in Japan eine neue, hochwirksame Substanz entdeckt, die sich als Ausgangspunkt für die Entwicklung neuer Wirkstoffe gegen Bauchspeicheldrüsenkrebs eignen könnte.

Bauchspeicheldrüsenkrebs: Krebszellen überleben mit Hilfe des Signalwegs Akt/mTOR

Bauchspeicheldrüsenkrebs ist eine der tödlichsten Krebsarten, mit einer Fünf-Jahres-Überlebensrate von weniger als fünf Prozent. Weil die Krebszellen sich so aggressiv vermehren, verbrauchen sie im Tumorgewebe viel Nährstoffe und Sauerstoff. Während die meisten Zellen in einer solch extremen Mangelsituation absterben würden, überleben die Bauchspeicheldrüsenkrebszellen, indem sie eine Signalkaskade auslösen, die sich Akt/mTOR nennt.

Einige Forscher suchen daher gezielt nach Wirkstoffen, die diesen Signalweg unterbrechen. Substanzen, die unter „Hungerbedingungen“ auf Krebszellen bevorzugt toxisch wirken, bezeichnet man als Antiausteritäts-Verbindungen (englisch: „antiausterity compounds“), abgeleitet vom griechischen Wort „austērótēs“ (= Entbehrung).

Alkaloide aus den Zweigen einer Regenwald-Liane

Suresh Awale und Gerhard Bringmann haben mit ihren Teams schon vor einiger Zeit mehrere strukturell außergewöhnliche Alkaloide (das sind stickstoffhaltige Naturstoffe) mit Antiausteritäts-Potenzial entdeckt. Diese Wirkstoffe stammen aus Pflanzen, die im kongolesischen Regenwald beheimatet sind.

Nun ist den Forschern aus Würzburg und Japan mit der Isolierung und Strukturaufklärung von Ancistrolikokin E3 aus Zweigen der Liane Ancistrocladus likoko die Identifizierung einer weiteren neuen Substanz gelungen, die im Labor äußerst vielversprechende Wirkeigenschaften gegen PANC-1-Bauchspeicheldrüsenkrebszellen zeigt.

Dramatische Veränderungen an den Bauchspeicheldrüsenkrebszellen

Von der Pflanze zum Wirkstoff – Ancistrolikokin E3 hemmt das Wachstum und die Kolonie-Bildung von Bauchspeicheldrüsenkrebszellen.
Von der Pflanze zum Wirkstoff – Ancistrolikokin E3 hemmt das Wachstum und die Kolonie-Bildung von Bauchspeicheldrüsenkrebszellen.
(Bilder: Sévérin Muyisa / Suresh Awale)

Ancistrolikokin E3 löst dramatische Veränderungen in der Morphologie der Bauchspeicheldrüsenkrebszellen aus (siehe Abbildung, rechts oben), die letztlich zu deren Tod führen. Zudem hemmt die Substanz die Wanderung von Krebszellen und deren Kolonie-Bildung (siehe Abbildung, links unten). Das könnte potenziell helfen, die Streuung des Bauchspeicheldrüsenkrebses und damit die Bildung von Metastasen zu unterbinden.

Die Studien zeigen, dass die zellabtötende Wirkung der Substanz auf einer Hemmung des Akt/mTOR- und des Autophagie-Signalweges beruht. Die Untersuchungen belegen somit, dass Ancistrolikokin E3, aber auch andere strukturverwandte Alkaloide, vielversprechende Substanzen für weiterführende Studien zur Entwicklung neuer Antikrebsmittel basierend auf der Antiausteritäts-Strategie sein könnten.

Gefördert wurden diese Arbeiten von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), der Japanese Society for the Promotion of Science (JSPS), dem Exzellenzstipendienprogramm BEBUC und dem Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD).

Originalpublikation: Awale S, Dibwe DF, Balachandran C, Fayez S, Feineis D, Lombe BK, Bringmann G. Ancistrolikokine E3, a 5,8‘-Coupled Naphthylisoquinoline Alkaloid, Eliminates the Tolerance of Cancer Cells to Nutrition Starvation by Inhibition of the Akt/mTOR/Autophagy Signaling Pathway; Journal of Natural Products 2018, 81, 2282-2291, doi: 10.1021/acs.jnatprod.8b00733

* R. Emmerich: Universität Würzburg, 97070 Würzburg

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