Krebswirkstoff Pateamin A

Pateamin A (PatA) ist ein Naturstoff, der zuerst aus marinen Schwämmen isoliert wurde. Große Aufmerksamkeit zog diese Substanz auf sich, als deren Potential als Anti-Krebs-Wirkstoff erkannt wurde. Kürzlich entdeckte man eine neue Wirkung des Pateamins, die Aufschluss über einen weiteren Anti-Krebs-Mechanismus geben könnte. Das ist die Einschätzung von Daniel Romo, Chemie-Professor an der Texas A&M Universität, und seinen Kollegen von der Johns Hopkins Universität, allesamt Pioniere in der Forschung über marine Naturstoffe.

Die Messenger-RNA (mRNA) überträgt Informationen der Gene; diese diese Information wird zur Synthese von Proteinen verwendet. Der menschliche Körper funktioniert nur mit der richtigen Art und Menge an Proteinen. Was aber passiert, wenn die mRNA beschädigt wird? Werden die falschen Proteine durch die falsche Kodierung der mRNA produziert und verursachen diese dann Schäden am Organismus?

Keine Sorge - dafür gibt es Kontrollmechanismen; und PatA erwies sich als Inhibitor, der einen solchen natürlichen Kontrollmechanismus - wie den so genannten NMD-Mechanismus - hemmt.

NMD steht für nonsense-mediated mRNA decay, einen wichtigen Mechanismus der Zelle zur Verringerung von derartigen Schäden und nicht voll funktionsfähigen mRNAs. Der NMD-Mechanismus arbeitet rund um die Uhr - und wann immer eine schadhafte mRNA gefunden wird, markiert NMD die mRNA als schlechte-mRNA, was dann letztlich zu deren Zerstörung führt.

Strukturformel: Pateamin A

Wünschenswert wäre eine Hemmung des NMD-Mechanismus bei Krebszellen.

"Wir haben herausgefunden, dass Pateamin A und ein einfacher zu synthetisierendes Derivat, Desmethyl,desamino-Pateamin A (kurz: DMDAPatA), NMD hemmt," berichtet Professor Romo. "Dies kann zur Apoptose (Selbstmord) von Tumorzellen führen."

Romo sowie seine Kollegen von der Johns Hopkins University School of Medicine, der Universität Heidelberg und des European Molecular Biology Laboratory veröffentlichten ihre bisherigen Ergebnisse im Journal of Biological Chemistry.

Romo kennt sich mit Pateamin A gut aus. Er fing vor weit mehr als zehn Jahren mit der Arbeit an einer Synthese von PatA. Im Jahre 1998 gelang der Texas A & M - Gruppe die erste Synthese im Labor. 2005 entdeckte sein Mitarbeiter Professor Juni O. Liu von der Johns Hopkins Universität, dass ein PatA-Konjugat die Proteinsynthese hemmt und Pateamin damit das Potential besitzt, Krebs zu bekämpfen.

"Tumorzellen zeigen eine höhere Aktivität bei der Herstellung neuer Proteine als normale Zellen, so dass Tumorzellen Hunderte, wenn nicht tausende Male anfälliger für die DMDAPatA-Hemmung sind und DMDAPatA somit ein guter Kandidat als Anti-Krebs-Wirkstoff ist", erklärt er.

"DMDAPatA ist strukturell einfacher als PatA aufgebaut, zeigt aber eine ähnliche Aktivität bei der Hemmung des NMD-Mechanismus und bei der Protein-Synthese.

Ein Patent liegt bereits vor, ebenso eine Überprüfung durch zwei Pharmafirmen. Weitere Arbeiten müssen die Wirksamkeit des Pateamins als Krebswirkstoff bei Mensch und Tier noch bestätigen.

Yongjun Dang, Woon-Kai Low, Jing Xu, Niels H. Gehring, Harry C. Dietz, Daniel Romo, Jun O. Liu:
Inhibition of Nonsense-mediated mRNA Decay by the Natural Product Pateamine A through Eukaryotic Initiation Factor 4AIII.
In: Journal of Biological Chemistry; veröffentlicht am 01. Juli 2009, DOI 10.1074/jbc.M109.009985

Yongjun Dang, Nancy Kedersha, Woon-Kai Low, Daniel Romo, Myriam Gorospe, Randal Kaufman, Paul Anderson, Jun O. Liu:
Eukaryotic Initiation Factor 2a-independent Pathway of Stress Granule Induction by the Natural Product Pateamine A.
In: Journal of Biological Chemistry; erschienen am 02. September 2006, DOI 10.1074/jbc.M606149200

Quelle: Texas A&M Universität, USA

Aktualisiert am 03.11.2009.

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