Die gesundheitlichen Vorteile des Meeres sind seit langem bekannt. Heute suchen Forscher gründlicher - und nachhaltiger zum Schutz der Ozeane.
Bietet der Ozean Heilmittel für einige der schlimmsten Bedrohungen der öffentlichen Gesundheit - von Virenausbrüchen über Antibiotikaresistenzen bis hin zu Krebs und chronischen Schmerzen? Wie können wir marine Bioressourcen für unsere Gesundheit nutzen, ohne das Meer selbst zu schädigen? Thema dieser Ocean-Folge.
Die Wiege des Lebens
Der Ozean ist die Wiege allen Lebens auf der Erde. Die gesundheitlichen Vorteile des Meeres sind dem Menschen seit Jahrhunderten bekannt. Heute suchen Wissenschaftler noch gründlicher und finden im Meer Heilmittel für Volkskrankheiten. An der Algarve arbeitet das portugiesische Biotech-Unternehmen Sea4Us an einem nicht-opioiden Analgetikum - einem sicheren und effektiven Mittel gegen chronische Schmerzen.
"Der Bedarf ist enorm", erzählt Pedro Lima, Neurophysiologe, Meeresbiologe sowie Mitbegründer von Sea4Us. _"Jeder Fünfte leidet unter irgendeiner Art von chronischen Schmerzen. Mein Traum ist es, etwas zu finden, das diesen Menschen helfen kann - aus dem Meer."
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Sea4Us wurde 2013 vom portugiesischen Neurophysiologen und Meeresbiologen Pedro Lima mitbegründet. Das Unternehmen arbeitet an EU-geförderten Projekten, bei denen einfache Meeresorganismen - wie Schwämme und andere wirbellose Tiere - gesammelt und untersucht werden. Laborarbeit und regelmäßige Tauchgänge für neue Proben wechseln sich ab. Wie kommt man darauf, dass wirbellose Meerestiere die Moleküle enthalten, nach denen man sucht, will der euronews-Reporter wissen:
"Viele wirbellose Meerestiere sitzen im Gestein fest, sie können sich nicht bewegen", erklärt Pedro Lima. "Sie haben Gift entwickelt, das Verbindungen enthält, die das neuroaktive Signal in Bezug auf Schmerz blockiert."
Einfache Meeresorganismen können neben den Bereichen Gesundheit und Pharmazie für viele Anwendungen genutzt werden. Die Blaue Biotechnologie ist ein schnell wachsender Sektor. In Europa wird dieser Markt bis zum Ende dieses Jahrzehnts auf etwa 10 Milliarden Euro anwachsen. Eine Welt voller unerforschter Potenziale, die darauf warten, entdeckt zu werden.
In etwa 20 Metern Tiefe findet man eine vielfältige Meeresfauna, die die felsigen Klippen bedeckt. Die Wissenschaftler suchen nach Mustern, die auf Abwehrgifte hinweisen, die Schwämme produzieren, um sich zu schützen. Pedro Lima: "Wer frisst was? Was wird von wem gemieden? Was ist der nächste Nachbar? All das sind die Beziehungen zwischen den Arten, die uns Anhaltspunkte geben, was wir wählen sollen." Die Taucher erkunden eine sehr dunkle Höhle: _"Es gibt weniger Licht, also wird der Wettbewerb spezifischer. Schwämme müssen nicht mit schnell wachsenden Arten wie Algen konkurrieren. Sie kämpfen untereinander. Und wir sind an diesem Kampf interessiert."
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Nachhaltige Forschung zum Schutz von Meer und Mensch
Ein unerwarteter Fang: ein verlorenes Seil - eine Quelle der Plastikverschmutzung und ein möglicher Beweis für illegale Fischerei in diesem Schutzgebiet. Michał Babiarz, Forschungs- und Entwicklungs-Wissenschaftler bei Sea4Us erzählt:
"Wir finden ziemlich oft Müll an den Orten, an denen wir tauchen gehen: Krakenfallen, Fischernetze, Plastiktüten, Metalldosen. Solange wir uns um den Ozean kümmern und versuchen, weniger Plastik oder anderen Müll wegzuwerfen, bekommen wir etwas vom Ozean, von der Natur zurück, das wir für unsere Gesundheit nutzen können."
Die Wissenschaftler sammeln nur das notwendige Minimum an Proben und achten auf den Erhalt der Populationen. Pedro Lima meint:
_"Die Auswirkungen sind nahe null. Wir nehmen sehr kleine Proben. Die Idee ist, sich von der Natur inspirieren zu lassen. Dann können wir es nachbauen, es auf den industriellen Maßstab vergrößern, sodass wir nicht aufs Meer zurückgreifen, mit der Biomasse rechnen müssen. Die Biomasse ist nur eine Inspiration."
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Langwieriger Auswertungsprozess
In Lissabon werden die gesammelten Proben am Sea4Us-Physiologielabor an der NOVA-Universität untersucht. Der Arbeitsprozess kann von mehreren Monaten bis zu einigen Jahren dauern. Schwämme und ihre symbiotischen Organismen produzieren Hunderte Einzelverbindungen. Die Wissenschaftler testen sie auf ihre Anti-Schmerz-Bioaktivität und grenzen die Suche nach und nach ein.
"Wir untersuchen das ganze System - es gibt Bakterien, ein eigenes Mikrobiom. Wir extrahieren und testen. Wenn wir eine Spur haben, selektieren wir weiter so lange bis wir am Ende eine Verbindung haben, die für die Aktivität verantwortlich ist", erklärt Silvia Lino, Meeresbiotechnologin bei Sea4Us.
Laut eigenen Angaben hat man zwei Moleküle gefunden, die die Schmerzaktivität in Spinalganglion-Neuronen reduzieren. Man plant, sie der pharmazeutischen Industrie für die nächste Entwicklungsstufe für ein Medikament zur Verfügung zu stellen.
"Unsere Ergebnisse haben gezeigt, dass unsere Substanzen das Schmerzniveau reduzieren. Auch das Risiko, eine Abhängigkeit zu entwickeln, ist geringer", sagt André Bastos, Elektrophysiologe, Mitbegründer Sea4Us. "Aufgrund der Kombination dieser beiden Ergebnisse denken wir, dass unser Präparat alle klinischen Studien erfolgreich durchlaufen und auf den Markt kommen wird."
Der Ozean könnte Heilmittel für einige der schlimmsten Bedrohungen der öffentlichen Gesundheit bereithalten - von Virenausbrüchen über Antibiotikaresistenzen bis hin zu Krebserkrankungen. Meeresforschung und gesunde Ozeane sind Prioritäten von Horizont Europa - dem EU-Programm, das wissenschaftliche Projekte in allen Mitgliedsstaaten finanziert. In Porto untersuchen die Forscher des CIIMAR-Zentrums eine Vielzahl an marinen Lebensformen - große und kleine. Biochemikerin Teresa Martins:
"Wir sammeln Cyanobakterien. Das sind sehr alte Organismen, die im Grunde überall wachsen. Sie produzieren Moleküle, Chemikalien, die wir für wirklich interessante Anwendungen verwenden könnten."
Cyanobakterien sind für ihre starke Giftigkeit bekannt - doch für Wissenschaftler ist das die Kehrseite der medizinischen Eigenschaften. Pedro Leão, Forscher für cyanobakterielle Naturstoffe am CIIMAR-Zentrum:
"Im Prinzip kann jede Krankheit geheilt werden, solange wir ein Molekül finden, mit der man sie behandeln kann. Deshalb untersuchen wir Cyanobakterien. Sie produzieren eine so breite Palette von Verbindungen, dass man darunter vielleicht ein interessantes Molekül findet, aus dem wir ein Medikament entwickeln können."
CIIMAR-Wissenschaftler sammeln in verschiedenen Ländern Proben, isolieren und kultivieren neue Arten von Cyanobakterien. Ihre Bibliothek mit mehr als 1000 Stämmen steht Forschern in Europa und der ganzen Welt zur Verfügung. Studien zeigen, dass einige der giftigen Verbindungen Krebszellen gezielt angreifen, was einen Weg zu neuen Therapien eröffnen könnte. Experimente an Fischlarven zeigen ermutigende Ergebnisse, die im Kampf gegen Diabetes und Fettleibigkeit helfen könnten.
"Es ist noch ein langer Weg, um Probleme wie Krebs und Fettleibigkeit zu besiegen. Wir forschen in erster Linie an Lösungen, die man entwickeln kann, um diese Krankheiten zu bekämpfen", so Ralph Urbatzka, Forscher in der Marinen Biotechnologie am CIIMAR-Zentrum.
Marine Biotechnologien können das Leben der Menschen grundlegend verändern - aber nur, wenn wir einen Weg finden, dieses Heilungspotenzial zu nutzen, ohne die Meeresgesundheit selbst zu schädigen. CIIMAR-Direktor Vítor Manuel Oliveira Vasconcelos:
"Wir müssen von der Natur lernen. Wir müssen keine neuen Moleküle erfinden. Wir müssen nur nach denen suchen, die es bereits gibt, die von diesen Organismen produziert werden, und sie dann eventuell leicht umwandeln, um unseren Zwecken zu dienen. Ich bin fest davon überzeugt, dass wir in naher Zukunft viele weitere Moleküle aus dem Ozean haben werden, die viele unserer aktuellen Krankheiten besiegen werden. Das Leben begann im Ozean. Und ich glaube, dass auch unser Leben durch den Ozean gerettet werden kann."