"Forever young" DIE ZEIT 41/2001

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eröffnet am: 06.10.01 23:21 von: boomer Anzahl Beiträge: 2
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2165 Postings, 6999 Tage boomer"Forever young" DIE ZEIT 41/2001

J U N G B R U N N E N



"Forever young"

Bakterien aus einem Wüstensee sollen die menschliche Haut vor Sonne und Wassermangel schützen

Von Werner Bartens


Joachim Bünger sieht jünger aus als die 39 Jahre, die er auf dem Buckel hat. Ein knabenhaftes, glattes Gesicht. Ob das mit seiner Arbeit in der Kosmetikindustrie zu tun hat, lässt sich schwer sagen. Aber immerhin forscht der promovierte Biologe seit drei Jahren bei Merck in Darmstadt an einem Stoff, der die Haut geschmeidig halten soll. Der Schlüssel zum kosmetischen Jungbrunnen liegt in einer Substanz, die aus der Wüste kommt. Genauer: aus einem Salzsee in Ägypten. Dort existieren Bakterien unter Extrembedingungen - bei großer Hitze und hohen Salzkonzentrationen.

Die Bakterien schaffen es zu überleben, unabhängig davon, ob der See fast ausgetrocknet ist oder gerade nach einem der seltenen, aber ergiebigen Regengüsse viel Wasser führt. Dies gelingt ihnen mithilfe einer Substanz, die für die Regulation der Wasserkonzentration im Inneren des Einzellers zuständig ist. Nach der Bakterie, in der sie entdeckt wurde, haben die Forscher sie Ectoin genannt. Ectoin funktioniert wie ein Wasserspeicher, der auf die Salzkonzentration der Umgebung reagieren kann: Bei Trockenheit und stark salzhaltigem Wasser bindet Ectoin Flüssigkeit in der Bakterienzelle. Andernfalls wird Ectoin nach außen abgegeben.

"Es lag nahe, die Anwendung dieses Stoffes bei Pflegecremes und Moisturizern zu versuchen", sagt Erwin Galinski. In den 90er Jahren publizierte der Professor aus Münster eine Methode, wie die Bakterien aus den Salzseen gefischt und die Ectoin-Moleküle gewonnen werden können. Bald darauf folgte die Patentanmeldung. Vor drei Jahren hat Merck in Darmstadt die industrielle Produktion übernommen.

Dank Joachim Bünger hat das Bakterium jetzt auch in den gemäßigten Breiten Südhessens ein Zuhause gefunden. Stolz erklärt er Besuchern die Produktion. Hier dampft und faucht und hämmert es. Was später in kleinen Cremetiegeln auf den Markt kommt, wird unter schwerindustriellen Bedingungen der Chemie gewonnen. Nur mit Helm und Brille darf man das Reich von Produktionsleiterin Lieselotte Strupp betreten. "Vorsicht, hier nichts anfassen!", schreitet die resolute Diplomingenieurin ein, wenn es zu gefährlich wird. In mehreren Kubikmeter großen "Fermentern", die wie riesige Sudgefäße aus Brauereien aussehen, gärt die Bakterienbrühe. Ein Rotor rührt das gelbliche Gemisch um. Hier bekommen die Mikroorganismen, was sie brauchen, um sich zu vermehren und Ectoin im Übermaß zu bilden.

Hat die Bakterienflüssigkeit nach etwa zehn Stunden eine genügend hohe Konzentration, geht es ans "Melken". Die satt gefütterten Bakterien werden im nächsten Produktionsschritt einer Waschlösung ohne Salze und Nährstoffe ausgesetzt. In der kargen Umgebung geben die sie das Ectoin ab. Über Filter und Reinigungsgeräte wird ein feinkörniges weißes Pulver gewonnen.

Das Düsseldorfer Kosmetikunternehmen Marbert ist einer der Abnehmer des in Darmstadt gewonnenen Ectoin-Wirkstoffes. "Forever young" steht auf der Broschüre für das Pflegeprodukt mit dem zungenbrecherischen Namen "Hydro-CelLife-Cream". "Die erste Creme, die dank des revolutionären FSE-Ectoin-Systems die Immunabwehr der Haut stärkt und regeneriert", so wirbt die Nobelmarke Marbert. Der 50-Milliliter-Tiegel kostet stolze 95 Mark. Ist das zu viel für einen Stoff, der den weiten Weg aus Ägypten hinter sich hat? "In der kosmetischen Industrie gibt es ja nicht wahnsinnig viele Neuerungen", verrät Erfinder Galinski, "da war es schon etwas Besonderes, als wir mit unserem Ectoin gekommen sind."


DIE ZEIT   41/2001    
 



 

06.10.01 23:23

2165 Postings, 6999 Tage boomerDIE ZEIT "Schönheit aus dem Meer"

DIE ZEIT

41/2001

Schönheit aus dem Meer


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Bio-Tech-Forscher entdecken in den Ozeanen immer mehr Wirkstoffe für Arzneien und Kosmetika. Millionen von Substanzen sind unerforscht

von Werner Bartens


Aus dem Wasser kommen wir, ans Wasser zieht es uns zurück. Zumindest manche Wissenschaftler. Sie beschäftigen sich mit Algen, Moostierchen und anderen Kleinstlebewesen, die im feuchten Element existieren. Und die kleben an faulenden Hafenpollern, dümpeln in großen Tiefen, unter extremen Temperaturen oder leben in Gewässern, die dank ihres hohen Salz- oder Schwefelgehalts so unwirtlich sind, dass jede andere Kreatur darin zugrunde gehen würde. Blaue Biotechnik heißt die Wissenschaftsdisziplin, die sich die Erforschung der Existenz unter Extrembedingungen zur Aufgabe gemacht hat. Dutzende verschiedener Wirtschaftsbereiche könnten langfristig davon profitieren.

In Singapur forschen Wissenschaftler an Mikroorganismen, die dem Algenbewuchs an Schiffen den Garaus machen sollen, der den Schiffseigner enorme Reinigungskosten verursacht. Andere maritime Kleinstlebewesen werden als Detergenzien in der Waschmittelindustrie oder zur Produktion von Kunststoffen verwendet. Wieder andere Meeresbakterien sind darauf abgerichtet worden, nach Tankerhavarien Öl zu vertilgen - die Anwendungsbeispiele scheinen unerschöpflich.

Doch obwohl etwa 70 Prozent der Erdoberfläche von Wasser bedeckt sind, hat die Industrie das Meer erst spät entdeckt. Dabei schätzen Forscher, dass sich in den Ozeanen ungefähr 500 Millionen chemischer Verbindungen tummeln, von denen erst weniger als 100 000 bekannt sind. Erst seit kurzem beginnt man zu ahnen, welche Vielfalt in den Tiefen der Meere lauert. Es ist nicht leicht, den maritimen Alleskönnern ihre Rätsel zu entlocken. Manche Lebewesen seien im Labor schwer zu züchten, besonders wenn sie aus dem Meer extreme Bedingungen gewohnt sind, weiß Ulrike Lindequist, Professorin für Pharmazeutische Biologie an der Universität Greifswald. In den Ozeanen überleben sie mitunter nur im komplexen Wechselspiel mit anderen Mikroorganismen.

Der Anteil der aus dem nassen Element gewonnenen Arzneimittel ist daher noch gering - erst knapp 40 Substanzen sind weltweit in der klinischen Prüfung. Aber das könnte sich bald ändern. Besonders euphorisch sind Forscher bei der Krebsbehandlung und Infektabwehr. Ein Stoff aus pazifischen Moostierchen wird bereits in Studien mit Tumorpatienten eingesetzt. Gelehrte aus San Diego haben in Korallen vor Australiens Küste ebenfalls entsprechende Substanzen entdeckt. Wissenschaftler vom Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven suchen von ihrem Forschungsschiff Polarstern aus maritime Pilze und Algen, aus denen Antibiotika und Enzyme gewonnen werden. Hierbei arbeiten sie mit dem Düsseldorfer Kosmetik- und Waschmittelkonzern Henkel zusammen.

Nicht immer müssen die Wissenschaftler dazu übrigens Expeditionen in ferne Regionen unternehmen. Die Pharmakologen der Uni Greifswald finden ihren Forschungsgegenstand direkt vor der Tür. So sucht Ulrike Lindequist am Strand der Ostsee nach Schwämmen und Meerespilzen.

Im Schnitt dauert es zehn Jahre, bis eine Substanz den Weg aus den salzigen Wogen in den Apothekerschrank gefunden hat. Der Pilz Cephalosporium acremonium wurde bereits 1945 von dem Biochemiker Giuseppe Brotzu in einer Abwasserleitung an Sardiniens Küste entdeckt. Bis aus dem Meeresbewohner ein Antibiotikum wurde, dauerte es dann freilich noch 20 Jahre. Doch bis heute gehört die Gruppe der Cephalosporine zu den am häufigsten verwendeten Arzneien.

Nicht nur zur Behandlung von Krankheiten, auch für andere Zwecke erweisen sich die aus dem Wasser gewonnenen Wirkstoffe als äußerst nützlich. Was Kälte, Druck, Salz, Dunkelheit und starke Temperaturschwankungen überlebt, könnte schließlich auch müde Haut wieder munter machen. Gesucht werden zudem Mittel, die Wasserverluste ausgleichen und Schutz vor Sonne und Wind bieten. Die Kosmetikindustrie versucht deshalb verstärkt, den Überlebenskünstlern ihre Geheimnisse zu entlocken. Das Ziel: Schönheit, die aus der Tiefe kommt.

Erwin Galinski hat die Anfänge der blauen Biotechnik in der Kosmetikbranche gegen Ende seines Studiums miterlebt. 1980 schrieb er eine Diplomarbeit an der Universität Bonn. Zu dieser Zeit unternahm die Arbeitsgruppe des Diplomanden eine Exkursion nach Ägypten. Die Wissenschaftler wollten auf ihrer Wüstentour so genannte extremophile Organismen entdecken. Lebewesen, die sich auf unwirtliche Bedingungen eingerichtet haben.

Galinski, heute Professor für Biochemie in Münster, und seine Kollegen kamen von ihrer Entdeckungsreise nicht mit leeren Händen zurück. Die Wüste lebt - wenigstens in den Salzseen von Wadi Natrun. Dort, etwa 150 Kilometer nordwestlich von Kairo, haben es sich salzliebende Bakterien gemütlich gemacht. Sie hören auf so schöne Namen wie Marinococcus halophilus oder Ectothiorhodospira halochloris. Gute 15 Jahre nach ihrer Entdeckung wurde mit der Produktion jenes Stoffes begonnen, der sie überleben lässt (siehe Porträt). Die Industrie hat großes Interesse an der feuchtigkeitsregulierenden Substanz.

Auch die Karriere der so genannten Taq-Polymerase ist eine Erfolgsgeschichte aus dem Wasser. Das Enzym ist aus modernen Bio-Tech-Laboren nicht mehr wegzudenken, hilft es doch die so genannte Polymerase-Kettenreaktion, die wohl wichtigste Technologie der Molekularbiologie, in Gang zu bringen. Mit ihrer Hilfe lassen sich kleinste Mengen DNA vervielfältigen - zum kriminalistischen Nachweis von Erbsubstanz in Gewebeproben, Hautschuppen oder Sperma. Da ohne das Enzym auch viele medizinische Untersuchungen unmöglich wären, bringt es den Firmen jährlich rund 150 Millionen Mark ein. Gewonnen wird es aus Thermus aquaticus, einem in heißen Quellen lebenden Bakterium.

Sein Erfinder hat allerdings wenig von dem vielen Geld gesehen. Dabei steht er dem Wasser sehr nahe - Kary Mullis ist wohl der einzige Nobelpreisträger, der ein begeisterter Surfer ist. Als er 1983 seine revolutionäre Idee hatte, war Mullis mit seinem Cabriolet in Kalifornien unterwegs. Irgendwo am Straßenrand hatte er die geniale Eingebung zur DNA-Vervielfachung. Sein Arbeitgeber Cetus, eine Bio-Tech-Firma in Kalifornien, war von der Idee angetan - und überließ Mullis 10 000 Dollar Abfindung, als dieser das Unternehmen 1986 verließ. Fünf Jahre später zahlte der Schweizer Pharmamulti Roche 300 Millionen Dollar an Cetus für die Rechte an dem Taq-Patent. Mullis wurde daran nicht beteiligt, erhielt aber immerhin 1993 den Nobelpreis und die damit verbundene Preissumme für seine Entdeckung.

Das Wasser scheint noch etliche weitere Geheimnisse zu bergen, die den Menschen einmal nützlich sein könnten - in den Tiefen der Ozeane lauert eine unermessliche Arten- und Stoffvielfalt. Ihr kommerzieller Nutzen ist schwer zu beziffern, kann aber wohl kaum überschätzt werden, wenn die Erschließung in Zukunft ähnlich rasant weitergeht. Japan hat jedenfalls erst kürzlich 200 Millionen US-Dollar zur Verfügung gestellt, um zwei Zentren für marine Biotechnologie zu fördern.

 

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