Forscher lernen aus der Schöpfung

Vom „Awake!“-Korrespondenten in Schweden

HAST du vor kurzem einen Ausflug ins Grüne gemacht? Ja? Ist dir dabei der Gedanke gekommen, daß du durch die älteste und größte „pharmazeutische Fabrik“ („des Herrgotts Apotheke“ wird sie in manchen Ländern genannt) wanderst? Sehr wahrscheinlich nicht. Befaßt man sich jedoch etwas eingehender mit diesem Thema, stellt man fest, daß die Pflanzenwelt eine wichtige Quelle chemischer Arzneimittel ist, mit denen der Mensch Schmerzen lindern und Leiden bessern oder gar heilen kann.

Wer ab und zu unter starkem Kopfweh leidet, nimmt dann vielleicht Aspirintabletten. „Aspirin“ ist der Handelsname für die Azetylsalizylsäure, die in großen Mengen künstlich hergestellt wird. Ursprünglich wurde diese Säure aus Weidenrinde gewonnen. Die Weidenrinde enthält Salizin. Nach einem Raffinierungsprozeß erhält man aus Salizin Salizylsäure, die Grundlage des „Aspirins“, eines weltbekannten schmerzlindernden Präparates.

Viele hochentwickelte Arzneimittel der modernen Medizin sind im Grunde genommen nichts Neues. Sie haben ihren Ursprung in der Pflanzenwelt. In vielen Fällen erhielten die Wissenschaftler Anregungen aus der Volksmedizin. Wenn sie beobachteten, daß es gelang, mit bestimmten Pflanzen diese oder jene Krankheit zu heilen, suchten sie den aktiven Bestandteil zu isolieren, damit er in Massen erzeugt werden könnte. Es folgen einige Beispiele:

Pflanzen als Rohstoffquelle

Die Pflanzen liefern für viele Medikamente das Rohmaterial. Ein bekanntes Herzmittel ist ein Beispiel dafür. In England bemerkte vor etwa 200 Jahren ein Arzt, daß ein gewisses Hausmittel bei Wassersucht (krankhafte Ansammlung aus dem Blut stammender wasserähnlicher Flüssigkeit in den Gewebsspalten oder in den Leibeshöhlen) Linderung brachte. In dem Mittel waren Blätter des Fingerhuts (Digitalis purpurea). Aus den Blättern des Fingerhuts gewinnt man „Digitalis“, das in der ganzen Welt als wichtiges Mittel zur Behandlung von Herzleiden bekannt ist. Es wäre jedoch höchst unklug, wenn sich jemand selbst mit solchen Blättern behandeln würde, denn sie sind sehr giftig, und die richtige Dosierung ist äußerst wichtig.

Eine andere arzneilich gebrauchte Pflanze ist die Tollkirsche (Atropa belladonna). Sie gehört zu den Nachtschattengewächsen und liefert das Atropin, das bekannteste einer Gruppe von Arzneimitteln, die besonders bei Krämpfen im Magen-Darm-Bereich wirksam sind.

Pflanzen liefern auch das Rohmaterial für Narkotika. Das bekannteste Beispiel ist der Schlafmohn. Der eingetrocknete Milchsaft dieses Mohns wird Opium genannt (von dem griechischen Wort, das Mohnsaft bedeutet). Über die Wirkungen der Narkotika schrieb ein Arzt des 17. Jahrhunderts: „Von den Heilmitteln, die Gott, der Allmächtige, dem Menschen geschenkt hat, um seine Leiden zu lindern, ist keines so vielseitig und heilkräftig wie das Opium.“ Der Bestandteil des Opiums, der Schmerzen lindert, ist das Alkaloid „Morphin“, benannt nach Morpheus, dem griechischen Gott des Schlafes und der Träume. Das bekannte Kodein (griech. kodeia, „Mohnfrucht“) ist ein schmerzstillendes Mittel, das aus Morphin hergestellt wird.

Fast jedem ist der Name „Penicillin“ ein Begriff. Dieses Antibiotikum hat vielleicht auch dir schon einmal geholfen, von einer schweren Krankheit zu genesen. Jetzt wird Penicillin von der pharmazeutischen Industrie in riesigen Mengen hergestellt. Hast du jedoch gewußt, daß diese „Wunderdroge“ einen ganz bescheidenen Anfang hatte? Zuerst gewann man sie aus dem Schimmelpilz der Gattung Penicillium. Einer der ertragreichsten Stämme davon zeigte sich auf einer verschimmelten Melone.

Kennst du den Ausdruck „Honigkleekrankheit“? Vor etwa 50 Jahren beobachtete man, daß bei Tieren, die unsachgemäß behandeltes Honigkleeheu gefressen hatten, starke Blutungen auftraten. Später isolierten die Wissenschaftler das Gift, das beim Vieh die normale Blutgerinnung beeinträchtigt hatte. Sie nannten den Stoff Dicumarol, und heute ist er ein wichtiges Mittel, das verwendet wird, um die Bildung von Blutgerinnseln — zum Beispiel nach Operationen — zu verhindern.

Medikamente von Tieren

Heute gewinnt man Grundstoffe für Arzneimittel auch aus Tieren. Extrakte aus Organen, hauptsächlich aus den Drüsen geschlachteter Tiere, liefern Stoffe wie Hormone und Enzyme, die als Wirkstoffe in Arzneimitteln dienen. Das Schilddrüsenhormon Thyroxin zum Beispiel, das bei der Behandlung bestimmter Schilddrüsenerkrankungen angewandt wird, gewinnt man aus der Schilddrüse von Tieren.

Kennst du jemand, der zuckerkrank ist? Vielleicht bist du dir der Tatsache nicht bewußt gewesen, daß das Insulin, mit dem man diese Krankheit behandelt, vielfach aus der Bauchspeicheldrüse von Rindern oder Schweinen gewonnen wird. Heute wird jedoch ein großer Teil des Insulins synthetisch hergestellt.

Die Schöpfung nachahmen

Selbstverständlich enthalten nicht alle Arzneimittel nur natürliche Substanzen. Wenn natürliche Bestandteile knapp sind, zieht man es vor, sie künstlich herzustellen. Die Wissenschaftler beginnen vielleicht mit einem natürlichen Stoff, der dem gleicht, den sie herstellen wollen, und bauen ihn dann in den gewünschten Bestandteil um.

Als Beispiel sei das Steroid „Kortison“ genannt, das gewöhnlich zur Behandlung vieler verschiedener Krankheiten, auch einiger Formen von Arthritis, angewandt wird. In der Rindergalle findet sich Desoxycholsäure. Aber sie kommt darin in solch kleinen Mengen vor, daß die Galle von 40 Rindern erforderlich wäre, um eine Tagesdosis Kortison daraus zu gewinnen. Doch das Molekül des Diosgenin, eines Stoffes, der in der mexikanischen Yamswurzel enthalten ist, hat einen ähnlichen Aufbau wie das Kortison. Die Chemiker benutzten ein aus Schwarzbrotschimmel stammendes Enzym und bauten damit ein Diosgeninmolekül in ein Kortisonmolekül um. Jetzt werden mehrere pflanzliche Stoffe zur Herstellung von Kortison benutzt.

Vitamin C, unerläßlich für eine gute Gesundheit, kommt natürlich vor, aber in zu geringen Mengen, um eine Massenherstellung zu ermöglichen. Nachdem die Wissenschaftler die Molekülstruktur der Askorbinsäure ermittelt hatten, fiel ihnen auf, daß es einem anderen Molekül gleicht — dem der Glucose. Mit Hilfe von Essigsäurebakterien gelang es ihnen, das Glucosemolekül in ein Askorbinsäuremolekül umzubauen und so synthetisches Vitamin C herzustellen.

Als es den Chemikern gelungen war, bereits bestehende Moleküle umzuformen, gelang es ihnen auch bald, ganz neue Stoffe herzustellen, Stoffe, die in der Natur nicht vorkommen, aber in ihrem Aufbau natürlichen ähnlich sind.

Viele Präparate, die in der Medizin angewandt werden, sind lediglich Abwandlungen oder synthetische Nachbildungen natürlicher Stoffe. Deshalb kann man sagen, daß auch die heutigen Forscher noch aus der Schöpfung lernen.

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Fingerhut

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Tollkirsche