Bio-Ressourcen auf dem Meeresgrund für Medizin und Technik


"Schwämme gehören unter den marinen Organismen zu den ergiebigsten Quellen für bioaktive Substanzen", erklärt Prof. Dr. Werner E.G. Müller vom Institut für Physiologische Chemie und Pathobiochemie der Universität Mainz.

Schwämme kommen in allen Gewässern vor, sie überleben selbst bei tiefen Temperaturen unter einer Eisdecke, können aber auch, wie etwa die Amazonasschwämme, eine neunmonatige Trockenzeit gut überstehen. "Schwämme sind Überlebenskünstler", sagt Müller mit einem Hinweis darauf, dass sie zu den ältesten Tieren überhaupt gehören. Schwämme dürften bereits vor 700 Millionen Jahren die Erde besiedelt haben.

Müller hat vor 30 Jahren als Pionier die Schwammforschung in Deutschland mit begründet und seitdem immer wieder neue, teilweise verblüffende Entdeckungen gemacht. So herrschte bis Anfang der 90er Jahre die Ansicht vor, Schwämme seien keine echten Tiere, und die Entdeckung, dass Schwamm-Gene typisch sind für vielzellige Tiere, war durchaus eine Überraschung. "Schwämme haben auch ein Immunsystem, das wesentlich vielfältiger ist als das Immunsystem von Insekten und das Ähnlichkeiten zum Menschen aufweist." Als Biochemiker hat Müller diese frappierenden Übereinstimmungen schon sehr früh zum Anlass genommen, über die Verwendungsmöglichkeiten von Schwämmen zu forschen.

Die Tiere, die fest auf dem Meeresgrund sitzen und sich nicht aktiv fortbewegen, wurden als einer der wichtigsten Faktoren zur Reinigung der Weltmeere ausgemacht. Ein Kilogramm Schwamm reinigt pro Tag etwa zwei Tonnen Wasser, so viel wie etwa ein Dutzend Badewannen fassen.

Sie wurden als Biomarker entdeckt, an denen sich zum Beispiel die Quecksilberbelastung im Hamburger Hafen sehr gut feststellen lässt. Schließlich haben sich die Wissenschaftler auf die Suche nach bioaktiven Substanzen gemacht, die von den Schwämmen unter anderem zur Abwehr von Fressfeinden hergestellt werden. Dies mündete etwa in der Entwicklung eines Anti-Herpes-Medikaments, das weltweit vertrieben wird.

Der weitere Weg der Schwammforschung in Deutschland ist vorgezeichnet: In einer Zusammenarbeit mit dem Institut für Anorganische Chemie und Analytische Chemie um unter anderem Prof. Dr. Wolfgang Tremel, hat sich gezeigt, welches Potenzial in dem Skelett der Schwämme stecken könnte. Das anorganische Gerüst aus Silikat wird von den Zellen des Schwamms enzymatisch hergestellt, ein Verfahren, das sowohl für die Medizin als auch für die Nanobiotechnologie von großem Wert sein könnte. Für Müller sind zum Beispiel die Biosilikate der Schwämme wesentlich bessere Lichtleiter als die handelsüblichen Produkte.

COMPAMED.de; Quelle: Johannes Gutenberg-Universität Mainz