Grünes Gold

Eine Leipziger Studie erforscht, welche Pflanzen heilende Substanzen enthalten und damit zur Entwicklung von Antibiotika beitragen können.

„Ein großer Teil der heute verwendeten Medikamente geht auf Wirkstoffe in Pflanzen zurück“, sagt Alexandra Müllner-Riehl. Sie ist Professorin für Molekulare Evolution und Systematik der Pflanzen an der Universität Leipzig. Zusammen mit anderen Wissenschaftler*innen der Universität, des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) untersucht Müllner-Riehl Stamm­bäume von Pflanzenarten da­rauf, wo antiinfektiöse Inhalts­stoffe häufig vorkommen. Mit diesen Informationen versuchen sie Vorhersagen zu tref­fen. Konkret geht es darum, in welchen Pflanzengruppen man mit höherer Wahrscheinlichkeit auf heilende Substanzen treffen kann, aus denen sich neuere, wirkungsvollere Medikamente gewinnen lassen.
Die Forschung zu effi­zien­teren Antibiotika spielt dabei eine besonders große Rolle. Denn laut Müllner-Riehl zeigen Krankheitserreger gegen vorhandene Antibiotika immer mehr Resistenz. Das liege vor allem am häufigen und oft prophylaktischen Einsatz dieser. Um das Problem zu lösen, gebe es nun zwei Ansätze: den Einsatz von Antibiotika einschränken oder eben neue Medikamente zu entwickeln, gegen die noch keine Resistenz besteht. Zusätzlich zum ersten Weg beschreitet die Gruppe um Müllner-Riehl ei­nen zweiten. In der Pressemitteilung der Universität zur Stu­die heißt es: „Über 70 Prozent aller zurzeit eingesetzten Antibiotika haben ihren Ursprung in natürlichen Substanzen.“ Müllner-Riehl zeigt auf, dass zwar „mehr als 200.000 Sekundärmetabolite in Pflanzen bekannt sind, jedoch die Gesamt­zahl auf 500.000 geschätzt wird und damit die meisten noch nicht untersucht sind.“ Metabolit kommt von Metabolismus, also Stoffwechsel, und meint alle potenziell medizinisch wirksamen Substanzen, die neben den lebenswichtigen Prozessen hergestellt werden. Eine Herausforderung sei, dass Fachbücher aus den 1960er Jahren stammen und genau wie Onlinedatenbanken zur Botanik nicht standardisiert sind. Das heißt, dass zum Beispiel Pflanzennamen nicht einheitlich sind und oft nicht klar ist, ob es sich bei der Abbildung um eine neue Art oder die gleiche Pflanze nur mit anderem Namen handelt.

Exemplarisch hat die Gruppe sich mit der indonesischen Insel Java beschäftigt, denn Indonesien ist ein globales Zentrum für Biodiversität. Von rund 7.500 Pflanzen ausgehend wurde die Auslese immer spezifischer. Aus allen Pflanzen habe man diejenigen rausgesucht, in denen antiinfektive Metaboliten gefunden wurden. Bei denen schaut man wiederum, ob sie eine antiinfektiöse Wirkung zeigen und vor allem, ob sie dies auch bei Wirbeltieren tun. Übrig geblieben sind rund 2.900 Metaboliten, die von ungefähr 1.600 verschiedenen Arten produziert werden.

Eine weitere Erkenntnis, welche die Studie hervorbringt, ist die Vorhersage, wo man diese Pflanzen finden kann. In einer geografischen Analyse wurde ganz Java modelliert. „In den Bergregionen Javas gibt es mehr Pflanzenarten mit bioaktiven Inhaltsstoffen als im Tiefland“, resümiert Müllner-Riehl. Dank der Studie weiß man nun, welche Inhaltsstoffe zu neuen Medikamenten führen könnten, in welchen Pflanzen diese zu finden sind und wo man die Pflanzen potenziell antrifft. Diese Erkenntnisse kann man auf andere Gebiete anwenden und so „globale Zentren der Pflanzenvielfalt identifizieren“, erklärt Müllner-Riehl. Alternativ könnte man sich auch die Pflanzenarten mit besonders vielen wirksamen Substanzen anschauen. So weiß man zum Beispiel, dass Mahagoni-Gewächse Substanzen aufweisen, die gegen Corona-Viren Wirkung zeigen. Bis die klinische Forschung und Entwicklung abgeschlossen ist, könnten jedoch mehrere Jahre vergehen.

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