In China wird der Pflanzenstoff Artemisinin bereits seit 2.000 Jahren gegen Malaria angewendet. Auch die moderne Medizin nutzt den Wirkstoff seit vielen Jahren. Doch die Herstellung des Arzneimittels ist teuer. Jetzt haben deutsche Wissenschaftler einen Apparat entwickelt, mit dem Artemisinin schnell und kostengünstig hergestellt werden kann, so dass Medikamente gegen das Wechselfieber auch in ärmeren Regionen der Erde erschwinglich werden.
Laut der Weltgesundheitsorganisation WHO leiden derzeit weltweit fast 200 Millionen Menschen an Malaria. Jedes Jahr sterben rund 650.000 an dem Wechselfieber, darunter hauptsächlich Kinder unter fünf Jahren. Zwar kennt die die Menschheit Medikamente gegen Malaria schon lange: Die chinesische Medizin etwa gewinnt seit 2.000 Jahren aus dem Einjährigen Beifuß ( Artemisia annua) den natürlichen Wirkstoff Artemisinin. Doch die langen Moleküle des Stoffes aufzubereiten, ist aufwendig und teuer. Demzufolge können vor allem Betroffene, die in Entwicklungsländern leben, die entsprechenden Medikamente nicht bezahlen.
Das könnte sich jedoch bald ändern: Wissenschaftler vom Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam und von der Freien Universität Berlin haben jetzt ein Verfahren entwickelt, das die Produktion des Wirkstoffes nicht nur vereinfacht, sondern auch beschleunigt. Das Prinzip dahinter: Bei der Isolierung von Artemisinin aus Blättern und Blüten des in China und Vietnam beheimateten Einjährigen Beifußes entsteht unter anderem Artemisininsäure ? und zwar zehnmal mehr als von dem begehrten Wirkstoff selbst. Der Direktor des Max-Planck-Instituts, Peter Seeberger, und sein Team wandeln diese Säure mit Hilfe eines fotochemischen Verfahrens um. ?Dazu benötigen wir nur einen einzigen Schritt?, erklärt Seeberger. Die Besonderheit: Die Reaktion findet nicht in einem Reagenzglas statt, sondern in einem Bioreaktor.
Sauerstoff und UV-Licht machen?s möglich
Die Artemisininsäure wird zusammen mit anderen Stoffen in einen schmalen Trichter gefüllt und erhitzt. In einem dünnen, durchsichtigen Schlauch läuft die Flüssigkeit dann spiralförmig um eine UV-Lampe herum. Das Licht führt zur Oxidation, und es entsteht Artemisinin. Durch den gleichmäßig ablaufenden chemischen Prozess wird 40 Prozent der Ausgangssubstanz in Artemisinin umgewandelt ? und das in weniger als fünf Minuten, sagen die Wissenschaftler.
Auf Dauer wird der Einjährige Beifuß sogar vollständig überflüssig, erläutert das Team: Die Artimisininsäure, die als Ausgangsprodukt für den neuen Prozess benötigt wird, lässt sich auch relativ leicht mit Hilfe von gentechnisch veränderter Hefe herstellen. ?Die Produktion des Medikaments ist also nicht länger von einer einzigen Pflanze abhängig?, ist sich Peter Seeberger sicher.
Er und seine Kollegen vermuten, dass eine Investition von vier Millionen Euro ausreichen würde, um mit dieser einfachen, aber effektiven Methode ein in aller Welt erschwingliches Medikament gegen Malaria anbieten zu können. Zudem helfe der Wirkstoff möglicherweise auch gegen andere Infektionen und vielleicht sogar gegen Brustkrebs.
Peter Seeberger forscht unter anderem auch an einem Impfstoff gegen Malaria. Lesen Sie mehr dazu in der Januar-Ausgabe von bild der wissenschaft.
François Lévesque und Peter Seeberger (Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzlächenforschung, Potsdam): Angewandte Chemie international edition, doi: 10.1002/anie.201107446 © wissenschaft.de ? Marion Martin
