#11: Gibt es bald eine neue Therapie gegen Krebs?

In Deutschland erkranken j��hrlich rund 500.000 Menschen an Krebs. Etwa die H��lfte von ihnen stirbt. Damit z��hlt Krebs zu den h��ufigsten Todesursachen. Der Chemiker Prof. Dr. Dieter Schinzer vom Chemischen Institut der Uni Magdeburg forscht mit seinem Team an einem Wirkstoff, der gezielt die Tumorzellen angreift. Vor dem Weltkrebstag am 4. Februar haben wir mit ihm dar��ber gesprochen, wie seine Forschungsgruppe im Reagenzglas Wirkstoffe gegen Krebs, vegane Impfstoffe oder ein Antibiotikum aus Bakterien herstellt.

Heute zu Gast

Gemeinsam mit seinem Team erschafft der Chemiker Prof. Dr. Dieter Schinzer ���Molek��le nach Ma�����. Sie bauen Stoffe nach, die bestimmte Organismen in der Natur erzeugen und verbessern diese biologisch so, dass sie f��r eine klinische Entwicklung genutzt werden k��nnen. Die Forschungsarbeit reicht dabei von Naturstoffen wie Disorazol, das zielgerichtet Tumorzellen angreift und in der Krebstherapie eingesetzt werden k��nnte, bis hin zur erstmals gelungenen Herstellung von pharmazeutischem Cholesterol, das ein wesentlicher Teil von mRNA-Impfstoffen ist. 2021 wurde Prof. Schinzer f��r seine Leistungen auf dem Gebiet der Medikamentenentwicklung mit dem ���Forschungspreis der Otto-von-Guericke-Universit��t Magdeburg��� ausgezeichnet.
��

��

Der Podcast zum Nachlesen

��
Introstimme: Wissen, wann du willst. Der Podcast zur Forschung an der Uni Magdeburg.

Ina G��tze: Wenn ich an Chemielabore denke, sehe ich vor meinem inneren Auge ja, wie es mit Knall, Peng und Puff aus Reagenzgl��sern raucht. Und in der Tat passieren in den Laboren unseres Geb��ude 16 wirklich spektakul��re Dinge. Denn dort baut unser Chemiker Professor Schinzer mit seinem Team nat��rliche Molek��le nach. Im Reagenzglas entstehen so bessere Versionen dieser Molek��le und das sogar mit pharmazeutischer Wirkung. Was erst mal verh��ltnism����ig simpel klingt, ist aber wirklich ��ber alle Ma��en kompliziert. Und darum habe ich Professor Schinzer besucht, damit er mal erkl��rt, wie sein Team und er die Wirkstoffe gegen Krebs, vegane Impfstoffe oder ein Antibiotikum aus Bakterien herstellen. Ganz lieben Dank, dass ich hier sein darf.

Prof. Schinzer: Sehr gerne, ja.

Ina G��tze: In Deutschland erkranken j��hrlich rund 500.000 Menschen an Krebs. Etwa die H��lfte stirbt daran sogar. Und das, obwohl es Therapiem��glichkeiten gibt. Sie haben jetzt mit Ihrem Team den Wirkstoff, Disorazol ... Habe ich das richtig ausgesprochen?

Prof. Schinzer: Genau, so ist es.

Ina G��tze: Gott sei Dank. Sie haben diesen Stoff nachgebaut, und das k��nnte ein guter Kandidat sein f��r eine neue Krebstherapie. Was genau bewirkt er denn in unserem K��rper?

Prof. Schinzer: Gut, die Wirkung ist eigentlich seit einigen Jahren bekannt. Es gibt sogar mittlerweile eine ganze Familie von Disorazolen, also ��ber 20 sogenannte Naturstoffe. Also das nennt man Sekund��rmetabolite. Das sind Substanzen, die von Bakterien hergestellt werden in der Natur. Und diese Substanz hat eine Wirkung, sozusagen, dass sie eingreift in den Zellzyklus. Das hei��t, was ausgel��st wird durch diese Substanz, ist der sogenannte programmierte Zelltod. Das hei��t, das nennt man auch Apoptose. Das bedeutet im Endeffekt, dass die Zelle abstirbt und sozusagen keine Vermehrung mehr stattfindet, was ja das gro��e Problem ist, diese Proliferation sozusagen von sich schnell teilenden Zellen bei den ganzen Krebserkrankungen, was es ja so gef��hrlich macht dann ��ber Metastasen und dergleichen im weiteren Verlauf der Krankheit. Das ist also eine Wirkung, die seit l��ngerer Zeit bekannt ist. Das Spezielle bei den Disorazolen ist, dass die extrem aktiv sind. Das hei��t, man ben��tigt nur wirklich kleinste Mengen, unsichtbare Mengen sind das wirklich, um diesen Zelltod auszul��sen.

Ina G��tze: Bisher konnte der Wirkstoff ja nicht f��r die Therapie eingesetzt werden. Warum? Und was haben Sie jetzt daran ver��ndert?

Prof. Schinzer: Genau das konnte bisher nicht eingesetzt werden. Das gilt f��r eine ganze Gruppe von Substanzen, eigentlich nicht nur f��r diese sogenannten Disorazole, sondern f��r eine Vielzahl anderer Wirkstoffe, sogenannter Zytostatika. Es ist so, dass die Disorazole derartig aktiv sind, derartig biologisch aktiv, dass sie eigentlich f��r den direkten Therapieansatz quasi zu toxisch sind, weil diese Reaktionen auch normalerweise nicht selektiv ablaufen und daher so eine Therapie, wenn man es direkt einsetzen w��rde, durchaus gef��hrlich w��re aufgrund der sehr hohen Zytotoxizit��t. Das hei��t, was man macht ist, man stellt sogenannte Konjugate her. Das hei��t, man nimmt diese sehr aktive Substanz und koppelt die an ein Protein und zus��tzlich noch, das nennt man ein Linker, welcher zwischen Protein und Wirkstoff platziert wird. Und das klingt jetzt relativ komplex...

Ina G��tze: Ich glaube das ist einfach auch sehr komplex. (lacht)

Prof. Schinzer: Man kann sich es aber gut veranschaulichen. Es ist ��hnlich im Prinzip wie eine Reaktion, wenn man so will, wie die auch bei Impfstoffen so etwa abl��uft. Das sind immer so Protein-Protein-Wechselwirkungen. Das hei��t, man bringt eine h��here Selektivit��t in m��gliche Therapien. Das hei��t, es werden nicht quasi mit dem Holzhammer alle Zellen erschlagen, die sich schnell teilen, sondern selektiv nur nach M��glichkeit die Tumorzellen. Und das macht man mit sogenannten Antik��rpern.
Das hei��t, Antik��rper erkennen letztlich ��ber eine Protein-Protein-Wechselwirkung andere Eiwei��e, Proteine, am Tumor und es wird so gemacht, dass diese Wirkstoffe, in unserem Fall Disorazole, die werden ��ber einen Linker, das ist einfach so eine Mimik, um diesen Wirkstoff an ein Protein anzudocken, ��ber eine Infusion verabreicht, wenn es denn zugelassen ist. Wir sind nat��rlich nicht in diesem Stadion jetzt, aber so ist das Konzept all dieser Substanzen, die so toxisch sind. Das wird dann infundiert, quasi ��ber eine Infusion und es muss gew��hrleistet sein, dass im Blutstrom diese Aktivit��t quasi nicht zu Tage tritt. Das ist nicht toxisch, solange das zirkuliert im Blutstrom und ��ber eine Protein-Protein-Wechselwirkungen, das ist dann Antik��rper-Antigen, wird die Tumorzellen erkannt. Das hei��t, dieser Antik��rper mit diesem Konjugat von Linker und Wirkstoff dockt dann an die Tumorzellen an. Und dann nutzt man ein weiteres Ph��nomen zum Beispiel aus, was bei vielen Krebszellen typisch ist, das pH-Gef��lle, die sind in der Regel etwas saurer. Und diese Linker, die sind dann so konstruiert, dass am Tumor selbst sozusagen dieses Konjugat zerf��llt und dieser Wirkstoff freigesetzt wird. Und die Aktivit��t dieser Substanzen ist tats��chlich so hoch, dass sie pro Zelle tats��chlich nur so ein paar Molek��le brauchen. Das ist genial. Das ist also ein ganz modernes Konzept in der Krebstherapie, wo es auch diverse Beispiele schon gibt, die auf dem Markt sind. Nat��rlich sind wir nicht so weit, sondern wir sind momentan gerade dabei, diese Konstrukte sozusagen zu erzeugen ��ber Kooperationspartner.

��

Ina G��tze: Sie sagen den Wirkstoff... Also es ist ein bisschen... normalerweise ist der Wirkstoff mit dem Vorschlaghammer, wie Sie gesagt haben: Ich hau ��berall drauf, was sich bewegt. Und Sie sagen dem Wirkstoff oder nutzen bestimmte Eigenschaften aus und zeigen ihm den Weg, wo er wirklich draufhauen soll. Bisschen wie beim Bullen mit dem roten Tuch.

Prof. Schinzer: Genau, der Wirkstoff ist sozusagen nicht in Funktion, wenn er angedockt ist an dieses Konstrukt. Das zirkuliert im Blutstrom, hat keine Wirkung im Idealfall. Und trotzdem ist dieser Antik��rper in der Lage, sozusagen die Tumorzelle zu finden. Und dann, wie ich schon sagte, wird eine bestimmte Eigenschaft in der Tumorzelle ausgenutzt, um dieses Konstrukt wieder zu zerst��ren und dann ist der Wirkstoff genau da, wo er gebraucht wird.

Ina G��tze: Sie haben ja selber schon gesagt, Sie sind ja nicht die einzigen, die daran forschen. Es gibt auch andere Wissenschaftler:innen, die das bereits im Labor sozusagen nachbauen. Wo liegt denn der Unterschied zu Ihrem Verfahren?

Prof. Schinzer: Wir sind eigentlich bekannt daf��r und das geht eigentlich durch die ganze Zeit, wo ich mich mit solchen Substanzen besch��ftigt habe. Wir sind bekannt daf��r, dass wir immer Synthesen entwickeln, die im Prinzip, wie man sagt, upscale-f��hig sind. Das hei��t, wir sind in der Lage, gr����ere Mengen herzustellen, speziell bei diesem, Disorazol, wor��ber wir gerade diskutieren, ist es so, dass es da einen nat��rlichen Prozess gibt. Ich hatte ja gesagt, es sind sogenannte Sekund��rmetabolite von Bakterien, das hei��t, es gibt Bakterien, die das herstellen in der Natur. Allerdings ist das nur ein absolutes Nebenprodukt dieser sogenannten Fermentation. Das w��re ja eine biotechnologische Gewinnung, was sozusagen immer in Konkurrenzverfahren zur chemischen Synthese ist. In diesem Fall ist dieses Disorazol ein wirkliches Nebenprodukt dieser Fermentation. Es k��nnen nur sehr geringe Mengen ��ber diesen nat��rlichen biologischen Prozess erzeugt werden. Daher ist eine effiziente Synthese sehr bedeutsam. Speziell bei dieser Substanz und uns ist es gelungen, ��ber Reaktionsschritte, die sehr robust sind, mit sehr hohen chemischen Ausbeuten, die ablaufen, gr����ere Mengen dieser Substanz herzustellen, um eben solche Studien letztlich durchf��hren zu k��nnen. Und das ist der Vorteil gegen��ber den anderen Synthesen, die bisher publiziert waren. Es sind doch nur extrem geringe Mengen, die dort erzeugt werden konnten.

Ina G��tze: Bei 500.000 Erkrankten j��hrlich ist also eine gr����ere Menge auch wirklich sehr, sehr hilfreich. Wie bauen Sie denn die Molek��le ��berhaupt nach? Ist das so ein bisschen wie Legobaukasten oder eher wie so ein Kochrezept, ein bisschen hiervon und eine Prise davon? (lacht) Oder wie fangen Sie an, Molek��le nachzuahmen?

Prof. Schinzer: Von jedem etwas vielleicht. Das ist in der Tat so eine Art Baukastensystem, so nennen wir das auch. Man geht normalerweise so vor, dass man eine sogenannte Retrosynthese macht, das hei��t, man z��umt das Ganze r��ckw��rts quasi auf. Wir kennen ja die Struktur. Ja, das sind alles immer hochinterdisziplin��re Projekte. Das hei��t, man arbeitet mit Biotechnologen, Biologen, Medizinern und so etwas zusammen, wo jeder sozusagen seinen Teilbereich abdeckt in solchen komplexen Projekten. Und die Strukturen bekommen wir sozusagen geliefert, in dem Fall vom Helmholtz-Zentrum f��r Infektionsforschung in Braunschweig, HZI. Dort sind also Arbeitskreise, die Know-how haben, was Fermentation und dergleichen angeht, Strukturaufkl��rung und Auffinden von neuen interessanten Naturstoffen und Strukturtypen. Wir bekommen also die dreidimensionale Struktur. Wir analysieren diese Struktur und machen eine sogenannte Retrosynthese, das hei��t, wir zerlegen dieses komplexe Molek��l r��ckw��rts in einfachere Bestandteile. Und das k��nnen wir, wenn es ideal l��uft, soweit zur��ck sozusagen zerlegen, dass diese Substanzen, diese sogenannten Edukte sogar kommerziell erh��ltlich sind.
Die eigentliche Herausforderung ist dann, wenn man einmal eine Strategie hat, das in der Vorw��rtsrichtung wieder zusammenzusetzen. Da diese Molek��le so komplex sind und auch mit unserem Know-how und Wissen und auch mit dem Lehrbuch- und Literaturwissen, gibt es immer wieder H��rden, die man nicht so absehen kann. Man sagt, das sind multifunktionelle Molek��le. Das hei��t, das Geschehen ist sehr komplex und man braucht sehr viel Know-how, sehr viel Stehverm��gen im Labor, um das letztlich in der Vorw��rtsrichtung umzusetzen.
Nat��rlich l��uft es nicht immer so glatt, wie man es am Ende beschreibt, sondern es gibt eine ganze Menge Frustrationen und Probleme, logischerweise auf dem Weg dahin. Aber gut, mit dem entsprechenden langen Atem, mit dem Know-how und der entsprechenden Durchsetzungskraft aller Beteiligten (lacht) und es kostet auch sehr viel Geld. Das muss man auch sagen. Man ben��tigt eine ganze Menge an Infrastruktur von komplexer Analytik bis Chemikalien. Aber es gibt oft auch Wege, die dann ein sogenanntes Dead End ergeben. Das hei��t, sie kommen da nicht weiter und m��ssen die Strategie einfach ��ndern, weil man bestimmte Dinge nicht ��berschauen konnte aufgrund der Komplexit��t. Es ist also ein hartes Gesch��ft, aber...

Ina G��tze: ...am Ende lohnt es sich.

Prof. Schinzer: Am Ende lohnt es sich auf jeden Fall.

Ina G��tze: Sie beschreiben es ja selber, dass die Herstellung solcher Molek��le eher ein Marathonlauf tats��chlich ist. Wie lange braucht es denn, bis die Stoffe dann auch massentauglich sind und in die Gro��produktion gehen k��nnen?

Prof. Schinzer: Gut, das ist dann wieder eine andere Schiene. Worum es uns zun��chst mal geht ist, solche Molek��le, wenn es ganz toll l��uft, erstmals weltweit zu synthetisieren. Gut, das klappt nicht immer, weil logischerweise die weltweite Konkurrenz sehr gro�� ist. Gibt speziell in Nordamerika sehr viel Top-Arbeitskreise und nat��rlich auch in Europa, die sich mit solchen Fragestellungen besch��ftigen, die auch teilweise eine sehr gro��e Infrastruktur haben, also an sehr gro��en Universit��ten wie an der Westk��ste und an der Ostk��ste, eben die Toppl��tze. Dort sind jede Menge Arbeitsgruppen aktiv auf diesem Gebiet. Das hei��t, es geht zun��chst mal darum, diese Synthese ��berhaupt in den Griff zu bekommen, dass man einmal wei��, wie es strategisch geht, um es dann sozusagen tauglich zu machen f��r diesen sogenannten ���upscale���, also dass man in der Lage ist, im Zweifelsfall Kilogramm-Mengen, die ja im Prinzip, wenn so etwas auf dem Markt w��re, obwohl es sehr aktiv ist, ben��tigt werden. Das ist dann eine andere Geschichte. Da brauchen sie weitere Kooperationspartner, die in der Regel aus der pharmazeutischen Industrie kommen, weil das auch dann finanziell und apparatetechnisch beides eigentlich unseren Rahmen sprengt. Aber wir sind bisher immer ganz gut gefahren, dass unsere Synthesen, obwohl sie ja nicht nur f��r den kleinsten Ma��stab gedacht waren, ��u��erst gut eigentlich in sogenannten Pilotplans, so ein upscale, ohne gro��e Modifikationen, realisiert werden konnten. Das ist also ein sehr gro��er Vorteil. Wir haben F��lle schon gehabt, wo sozusagen vom Milligramm direkt auf eine Kilomenge gegangen wurde, ohne irgendwie gro�� etwas zu ��ndern an der Synthese. Aber da wird h��ufig gefeilt, sozusagen. Das sind dann die Pharmaentwicklungen, das sind ganz andere Abteilungen. Da sind Spezialisten, die sich damit besch��ftigen, eben Synthesen teilweise noch ziemlich stark umzustellen, um sie tauglich zu machen, quasi f��r gr����ere Mengen. Aber das ist dann ein Projekt, was zumindest nicht mehr federf��hrend in unserer Hand ist, sondern dann ��ber Industriepartner weiterverfolgt wird.

Ina G��tze: Was motiviert Sie denn auch die letzten zwei Kilometer noch durchzuhalten, auch wenn Sie schon Blasen an den F����en haben?

Prof. Schinzer: Gute Frage. Aber gut, das ist... Es ist tats��chlich so, dass ein enormer Ansporn da ist. Gerade haben wir den Fall ja bei der Synthese, die hoffentlich in K��rze fertig wird. Es geht um die weltweite Erstsynthese. Das motiviert die Leute schon unheimlich. Es stecken ja in der Regel Doktoranden, hochmotivierte Doktoranden, dahinter. Das ist nat��rlich auch vorteilhaft f��r die weitere Karriere der Mitarbeiter, an so einem Topprojekt zu arbeiten und das auch fertigzustellen, weil es doch eine starke Wirkung hat. Man kann das sehr gut publizieren in Topjournalen. Es wird in der Regel alles patentiert, auch was wir machen, weil wir immer im Auge haben: Diese Option ist pharmazeutisch anzuwenden und logischerweise ist grunds��tzlich von Bedeutung diese Verfahren und Prozesse auch zu patentieren, um sie nachher ��ber Kooperationen mit der pharmazeutischen Industrie weiterzuentwickeln. Das hei��t, da ist schon so eine Eigendynamik, speziell in der Endphase solcher Projekte. Das war bei allen Projekten, die letztlich so, wie wir sagen, so hei�� sind, wie diese Disorazole oder jetzt die anderen Sachen, die wir gemacht haben. Dass es eigentlich egal ist, wenn ich im Labor anrufe, ob das Samstagabend um 23:00 Uhr ist oder Sonntagabend um 23:00 Uhr. Die Telefone werden abgenommen (lacht), weil die Leute bem��ht sind, diese Synthese irgendwie so schnell es geht durchzuziehen und da in die Zielgerade zu kommen. Es ist eben auch ein ganz tolles Gef��hl, wenn man so eine komplexe Substanz erstmals erzeugt. Wir waren schon mal vor langer Zeit in ein sehr wichtiges Projekt weltweit integriert, wo es ein regelrechtes Wettrennen gab, nachher mit verschiedenen Arbeitsgruppen um den Erdball herum. Und es wurde auch entsprechend ausgeschlachtet, publikationsm����ig und patentm����ig. Das war schon hochinteressant und f��r alle Beteiligten auch ein super Erlebnis, bei allem Stress, der dazugeh��rt.

Ina G��tze: Man kennt das ja auch selber, wenn man vielleicht so f��r sich, um sich fit zu halten joggen geht oder ob man zum Beispiel an der Firmenstaffel teilnimmt. Wenn dann vor einem jemand l��uft, dann l��uft man automatisch schneller und man ist viel motivierter.

Prof. Schinzer: Genau das ist ein enormer Ansporn, wenn man wei��, dass irgendeine Gruppe am Scrips-Institut oder so einem im Nacken sitzt, um unter Umst��nden da noch eine gute Figur abzugeben. Gut damals hatten wir den Platz drei gemacht gegen zwei absolute Topgruppen aus den USA, aber es war schon... Es ist sehr ��hnlich momentan wieder die Lage jetzt, es schaukelt sich einfach so hoch.

Ina G��tze: Wie steht es denn momentan um ihr Disorazol? Ist das jetzt gerade in der Testung oder wie ist der Stand?

Prof. Schinzer: Nein, die biologische Testung, das ist eigentlich schon klar. Das war vorher schon als isolierter Naturstoff klar, dass diese Substanz wirklich super aktiv ist. Viel zu aktiv f��r einen direkten Einsatz, was ich anfangs schon erl��utert habe. Und viele Leute sagen ja, es gibt so eine Art Renaissance aktuell f��r sehr viele hochzitotoxische Verbindungen, die man in fr��heren Jahren nicht entwickelt hat, weil sie eben zu aktiv, zu reaktiv waren und ��ber diese neue Konzeption, die ich anfangs erl��uterte, ��ber Antik��rper-Wirkstoff-Konjugate, gibt es jetzt eine ... eben diese Renaissance, diese Substanzen nutzbar zu machen in selektiven Tumortherapien. Momentan sind wir dabei... Wir haben gerade ein Landesprojekt gestartet und kriegen hoffentlich in K��rze ein weiteres dazu. Ich habe gerade ein neues Thema einer Doktorarbeit ausgegeben, wo wir gerade dabei sind, jetzt diese Linker zu konstruieren, die ich auch erl��uterte, um da sozusagen Antik��rper anzudocken. Das ist momentan der Stand. Wir k��nnen den Naturstoff in vern��nftigen Mengen erzeugen und auch Derivate. Wir haben auch Testprogramme mit dem HZI laufen aktuell, wo wir Derivate quasi screenen, was die Aktivit��t angeht. All diese Substanzen sind wir jetzt dabei, an diese sogenannten Linker zu verkn��pfen. Und dann haben wir Kooperationspartner. Das sind dann gr����ere Firmen, die eben dieses ganze Protein-Know-how haben, was wir nicht haben, und die dann in Kooperation mit uns das Ganze an Antik��rper andocken und dann wird dann getestet. Funktioniert diese Wirkung, dann geht man in die sogenannte Pr��klinik, also das hei��t in Tierversuche.
Das sind Sachen, die vielleicht jetzt am Horizont sind, die in absehbarer Zeit gemacht werden k��nnten. Alles weitere ist Zukunftsmusik. Sie wissen vielleicht auch, dass Pharmaentwicklungen heutzutage mindestens zehn Jahre dauern. Ich meine die Impfstoffe, das war sicherlich die gro��e Ausnahme, eben aufgrund der weltweiten Bedeutung, aber in der Regel, eine Pharmaentwicklung dauert mindestens zehn Jahre, ja 15 Jahre, und verschlingt, man sagt heutzutage anderthalb bis zwei Milliarden. Die W��hrung spielt keine Rolle, ob Euro oder Dollar. Das ist eine enorme Gr����enordnung. Und da k��nnen Sie schon absehen, dass nat��rlich eine Universit��t in dieser Liga keinesfalls, auch nicht spielen sollte. Was ich gut finde an Universit��ten, ein sehr guter Mix aus Grundlagenforschung und eben angewandter Forschung und Kooperationen sind eben sehr wichtig in diesem Gebiet, sonst kann man quasi keinen Blumentopf gewinnen. Das hei��t, es wird sich noch Jahre hinziehen, aber wir sind da sehr optimistisch, weil die, ich sag mal, vom ganzen Bild vom biologischen Profil, was man mit der Substanz machen kann, wie sie wirkt, ist es ein typischer Kandidat f��r diese neue Konzeption.

Ina G��tze: Sie haben es ja jetzt eben schon angesprochen, dass Sie auch viel mit Unternehmen zusammenarbeiten. Was ist denn f��r Sie der Vorteil, mit der Wirtschaft an gesellschaftlichen Problemen zu arbeiten?

Prof. Schinzer: Gut, das ist immer eine heikle Frage. Klar, man braucht diese Kooperationen. Diese Kooperationen sind aber f��r alle Beteiligten sehr wichtig. Unsere Funktion ist ja auch eine Ausbildungsfunktion, nat��rlich an der Universit��t, indem wir Leute zur Promotion f��hren oder zum Master, zu anderen Abschl��ssen. Das sind ja berufs-, sogenannte berufsqualifizierende Abschl��sse. Das hei��t, sie brauchen letztlich Kooperationen mit pharmazeutischen Unternehmen, was ja auch sehr hilfreich ist. Wenn die Mitarbeiter sp��ter Jobs suchen, zahlt es sich mit Sicherheit aus, wenn sie bekannt sind in den entsprechenden Unternehmen, was erfolgreiche Kooperationen angeht. Und das ist ja nicht unwichtig.
Zum anderen ist es auch so, dass speziell die Forschungs- und Entwicklungsabteilung, der pharmazeutischen und chemischen Unternehmen ein enormes Know-how besitzen. Gerade in diesen Weiterentwicklungen, sodass dass das f��r alle Beteiligten sehr sinnvoll ist. Und klar es bessert logischerweise auch unsere Kasse auf. Es geht immer um Geld und solche Industrieforschungsprojekte sind nat��rlich auch lukrativ, damit wir das entsprechende Geld einspielen. Neben eben F��rderungen, die nat��rlich auch extrem wichtig sind, ��ber andere Institutionen wie BMBF oder DFG, die Standard-Institutionen. Also die Forschung, die wir betreiben, ist immer irgendwie zweigleisig. Es gibt Aspekte der Grundlagenforschung, es gibt einen sehr hohen Anwendungscharakter generell dabei und man w��chst eben in diese Funktion auch herein. Ich bin letztlich in einem Umfeld, wenn man so sagen kann, gro�� geworden an der Universit��t, wo ich vorher war, in den Stationen, wo die Leute immer sehr enge Beziehungen in diese entsprechende Industrie hatten. Und dann w��chst man eben da rein. Wenn man sich dann in diesen Bereichen, wenn man da promoviert oder habilitiert, w��chst man automatisch da rein und es ergibt sich sozusagen von selbst.

Ina G��tze: Kommen die Unternehmen dann auf Sie zu, weil sie bestimmte Herausforderungen haben und Ihre Unterst��tzung brauchen, oder setzen Sie die Forschungsschwerpunkte?

Prof. Schinzer: Die Unternehmen kommen eigentlich aufgrund der Dinge, die wir machen, die einmal publiziert werden. Gut wir patentieren auch viel. Ich bin eben auch aktiv als Berater, sozusagen in der pharmazeutischen Industrie und daher wei�� ich auch, was dort an Projekten bewegt wird. Und das ergibt sich meistens aus solchen zun��chst theoretischen ��berlegungen, aus Beratungssachen und gut, wir sind ... klar, es ist hochinterdisziplin��r, habe ich schon ein paar Mal gesagt. Wir haben immer verschiedene Partner. Wir haben Zugang zu sehr neuen Strukturen, die eine interessante Biologie sozusagen besitzen. Und das ergibt sich zwangsl��ufig dann, dass ein industrielles Interesse auch daraus entsteht.

Ina G��tze: Einen weiteren Wirkstoff, den Sie mit Ihrem Team entwickelt haben, ist pflanzliches Cholesterol. Das ist ein ganz wesentlicher Bestandteil f��r die Produktion von mRNA-Impfstoffen. Ist dieser bereits im Einsatz? Also k��nnte es sein, dass ich den vielleicht schon verabreicht bekommen habe?

Prof. Schinzer: Gut, das k��nnte durchaus sein, dass sie das in einer Impfung verabreicht bekommen in kleiner Menge nat��rlich nur. Wir reden hier ja auch ��ber sehr geringe Mengen, sehr aktive Substanzen. Ja, das ist in der Tat ein extrem erfolgreiches Projekt, was wir bearbeitet haben. Wir haben eigentlich diese Synthese im Prinzip vor einem Jahr, so exakt kann man fast sagen, abgeschlossen. Ein Jahr zur��ck und ein typisches Projekt wo wir eine Laborsynthese, extrem kurzer Zugang, entwickelt haben, der in k��rzester Zeit auch ��ber unseren Partner Cordon Pharma tats��chlich in den industriellen Ma��stab gebracht wurde. In weniger als einem Jahr, weil es die industrielle Produktion hat eigentlich jetzt begonnen, und das wird in Riesenmengen synthetisiert in einem Vierstufenprozess, den wir entwickelt haben. Der Hintergrund war, dass dieses hochreine sogenannte pharmazeutische Cholesterol in gro��en Mengen weltweit dringend ben��tigt wird, das ist dieses sogenannte GMP: Good Manufacturing Practice Cholesterol. Das GMP bedeutet, das sind bestimmte Syntheseoperationen, wo Substanzen im humanen Bereich, also direkt an den Menschen gebracht werden k��nnen. Das hei��t, wir reden da ��ber sogenannte validierte Prozesse, die ihn in h��chster Reinheit ablaufen m��ssen. Das hei��t, die Synthesen m��ssen wahnsinnig gut optimiert sein.
Die bisherigen Quellen f��r pharmazeutisches Cholesterol waren eher tierische Quellen f��r dieses industrielle Cholesterol. Man hat es gemacht aus Extraktion, aus Schafwolle, beziehungsweise, noch unappetitlicher, Schreddern von Rinderr��ckgraten. Und das hat ein gewisses Restrisiko, sagen wir mal, vor zehn Jahren war ja diese gro��e Debatte mit diesen Prionenerkrankungen wie BSE oder Kreuzfeld-Jakob. Das Risiko ist zumindest null. Es ist ein extrem geringes Risiko, dass dort Verunreinigungen drin sein k��nnten, was diese Prionenerkrankungen angeht. Das sind ja neurologische, gef��hrliche Krankheiten. Wir haben jetzt ein sogenanntes pflanzenbasiertes Cholesterol synthetisiert. Das hei��t, der Rohstoff ist rein pflanzlicher Natur, ist vom Prozess her wirklich ��u��erst gut, ist ein nachwachsender Rohstoff, der weltweit in Plantagen in den Tropen angebaut werden kann, der dort nachw��chst und kann sozusagen geerntet werden, aufbereitet werden f��r die Synthese, man nennt das eine Semisynthese. Wir gehen also aus von einem Naturstoff, h��ngen vier chemische Syntheseschritte an und landen wieder bei einem Naturstoff, bei Cholesterol, pflanzlicher Natur, jetzt als Rohstoff. Das hei��t, wir k��nnen zu 100 Prozent ausschlie��en, die Wahrscheinlichkeit ist null, dass wir mit diesen Prionen irgendetwas zu tun haben. Insofern ist dieses Argument im Grunde korrekt, dass man sagt, die Impfstoffe sind dadurch noch sicherer, da jetzt dieser Zusatzstoff eben auch aus Pflanzen hergestellt wird. Das hei��t, das ist ein integraler Bestandteil dieser modernen mRNA-Impfstoffe, die ja weltweit verimpft werden, wie wir alle wissen, um die Pandemie zu bek��mpfen.
Und der eigentliche Engpass bei den Impfstoffen war eigentlich nicht der Wirkstoff selbst, also dieses mRNA-Fragment. Ich will nicht sagen, dass man das einfach herstellen kann, man kann das aber in mehr oder weniger beliebigen gro��en Mengen erzeugen. Der eigentliche Engpass waren diese sogenannten Lipide, die dort verwendet werden, um sozusagen... man nennt das die Formulierung, um diesen Wirkstoff sozusagen in den K��rper zu bringen und in die Zelle rein zu transferieren, ohne dass er vorher eben abgebaut wird. Das hei��t, man hat vorher eine ganze Menge Versuche gemacht, mit mRNA in Tiermodellen ist das gemacht worden. Wenn sie das direkt injizieren, ist es komplett wirkungslos, weil es sofort ��ber unsere Abwehrsystemeenzyme abgebaut wird, geschreddert quasi. Die Lipide sind praktisch der Schutzmantel. Das wird ja injiziert, sozusagen in Muskelzellen. Diese sogenannten LMPS, also diese Nanopartikel, die Lipid-Nanopartikel, die ummanteln das mRNA-Fragment, sch��tzen es und erlauben den Transfer zur Zelle und erm��glichen gleichzeitig noch im Zusammenspiel mit Cholesterol die Freisetzung, also nach Passage der Membran, die Freisetzung im Zytosol. Im Zytosol wird das mRNA-Fragment freigesetzt. Auch da ist die Halbwertszeit recht kurz. Aber dann l��uft ja das ab, was ablaufen soll. Dieses mRNA-Fragment geht zum Ribosomen, das hei��t zu unserer zellinternen Proteinfabrik. Und das nennt man Translation. Wird sozusagen umgebaut in dieses Spyke-Protein, was ja ein wichtiger Erkennungsteil der Viren ist, wo es dann auch eine Antigenreaktion, was ich vorhin schon erw��hnt habe, also eine gewisse Verwandtschaft auch mit diesen anderen modernen therapeutischen Konzepten, das sind immer Protein-Protein-Wechselwirkungen, dieses Fragment, was dann umgesetzt wurde zu diesem Spyke-Protein, wird dann als Fremdk��rper erkannt, dann gibt es eine Antigen-Reaktion. Schlie��lich wird das so verkapselt zu Antik��rpern und dann ist ja da das ist der Aufbau dieses Schutzmechanismus, sozusagen der Impfeffekt.

Ina G��tze: Das ist aber sch��n zu h��ren, dass dieser Schutz-Effekt jetzt noch sicherer und vegan ist.

Prof. Schinzer: Der Begriff vegan, genau das ist jetzt in der Presse h��ufiger erschienen. Der kommt eigentlich nicht von uns, weil ich mit vegan eigentlich eher vielleicht Lebensmittel assoziiere. Aber wenn vegan bedeutet, dass das rein pflanzlich ist, ist das korrekt. (lacht)

Ina G��tze: Gibt es ja auch in Naturkosmetik zum Beispiel, die vegan sind. Sie arbeiten auch viel mit anderen Fachbereichen zusammen, zum Beispiel in dem Fall sicherlich auch mit unserer Medizin. Wie bereichert denn das Ihre eigene Arbeit?

Prof. Schinzer: Gut, das ist sehr bereichernd. Das ist Teil dieser hohen Interdisziplinarit��t, die ich schon mehrfach erw��hnt habe, weil wir nat��rlich nur ein bestimmtes Know-how besitzen. Wir k��nnen recht komplexe Molek��le herstellen im Labor. Und meine Philosophie ist immer, dass das also... oder: Ich suche Molek��le in der Regel aus nach dem Kriterium zum einen, interessante Strukturen, was mich als Chemiker fasziniert und zum anderen auch vom biologischen Profil, quasi, was immer sehr wichtig ist, eine biologische Wirkung dahinter. Und das ist dann meistens auch gekoppelt an Krankheitsindikationen, was dann auch immer relevant ist. Also das ist so die Kombination. Was nat��rlich auch eine Bedeutung hat, wenn sie in dieser Arena sozusagen t��tig sind, dann k��nnen sie auch deutlich einfacher Geldquellen erschlie��en, logischerweise. Das sollte man auch nicht v��llig negieren. Das ist ja nicht unwichtig. Ohne Geld k��nnen sie letztlich gar nichts machen, auch wenn Sie die besten Ideen haben. Die Infrastruktur ist nat��rlich sehr teuer. Insofern sind all diese Faktoren sehr bedeutsam, um solche komplexen Projekte am Laufen zu haben. Und Kooperationen mit der Medizin. Klar, es gibt eine ganze Menge Gruppen. Wir kooperieren unter anderem mit Herrn Naumann hier aus der Medizin, der sich f��r bestimmte therapeutische Konzepte interessiert, mit bestimmten Konjugaten, auch was Wirkstoffe angeht. Und da bringen wir eben auch unser Know-how ein, um Substanzen zu synthetisieren, die durch ihn getestet werden. Also dieser ganze biologische Teil fehlt uns sozusagen. Das sind wir immer auf Kooperationspartner angewiesen, weil wir sind nicht in der Lage, diese ganzen komplexen Testsysteme aufrechtzuerhalten. Da haben wir kein Know-how dazu und das machen die Profis dann eben.

Ina G��tze: Ihr neuester Erfolg ist ja die Herstellung eines Antibiotikums aus Bakterien. Was genau k��nnen wir uns darunter vorstellen? Und was ist der Unterschied zu normalem Antibiotikum?

Prof. Schinzer: Ja, das ist immer die Frage. Normales Antibiotikum, das ist also, dieses kommt auch aus Bakterien interessanterweise, und das zeigt die hohe Produktivit��t dieser sogenannten Mykobakterien. Auch die Disorazole kommen aus Mykobakterien und die Mykobakterien haben ein derartig breites Spektrum an aktiven Substanzen, welches, aus welchen Gr��nden auch immer diese Bakterien erzeugen. Ist in vielen F��llen nicht bekannt, warum diese Bakterien das tun. Die produzieren auch diese sogenannten Sorangizine. Das sind jetzt antibiotisch wirksame Naturstoffe, noch deutlich komplexer von der Struktur her, also noch eine gr����ere Herausforderung als die Disorazole, wirklich extrem komplexe Molek��le. Das Neue bei diesem Typ von Antibiotikum ist, das nennt sich Neoserangicin A. Es sind immer ungew��hnliche Namen (lacht), wo oft auch einflie��t, der Erfindergeist, also die Leute, die die Strukturen zun��chst erstmals isoliert haben, ��berlegen sich aus verschiedensten Gr��nden ��� f��r vielleicht nicht Eingeweihte ��� zungenbrecherische Namen. In diesem Fall ist es Neoserangicin A. Das bedeutet schon A, dass es da mehrere von gibt. Es sind ganz neue Substanzen, die gerade erst patentiert wurden, die weltweit noch nicht synthetisiert sind. Das Besondere dieses neuen Antibiotikumtyps besteht darin, dass die Substanz aktiv ist, auch gegen sogenannte gramnegative Bakterien, es gibt ja grampositive und gramnegative Bakterien. Wir k��nnen auf diese ganzen Details sicherlich jetzt nicht eingehen. Es gibt da Unterschiede in der Membran.

Ina G��tze: Wir werden da sicherlich noch mal dr��ber berichten, wenn es soweit ist. Dann kann man das auf unserer Website nachlesen.

Prof. Schinzer: Gramnegative Bakterien gelten als besonders gef��hrlich, weil es nicht viele Antibiotika gibt weltweit, die aktiv sind gegen gramnegative Bakterien. Gramnegative sind insofern sehr gef��hrlich, weil es diverse sogenannte multiresistente St��mme gibt, speziell diese Krankenhauskeime, und dann noch spezieller sogar in Intensivstationen ��� auch ein wichtiges Thema jetzt wieder im Zusammenhang mit Corona ���, also speziell in Intensivstationen sind diese sehr gef��hrlichen Bakterien, multiresistent, verbreitet. Und wenn Sie in den neuesten Unterlagen nachschauen von der Weltgesundheitsorganisation werden Sie feststellen, dass es Bakterien gibt, die ganz typisch sind f��r diese Intensivstationen gramnegative, das ist ein Bakterium, das nennt sich Acinetobacter baumannii. Wenn Sie da nachschauen in der Weltgesundheitsbeh��rde werden sie feststellen, dass es praktisch keine Therapie dagegen gibt. Und es gibt leider jedes Jahr auch bei uns in Deutschland tats��chlich Todesf��lle, die ganz direkt kausal damit zusammenh��ngen in Intensivstationen mit solchen Bakterien. Das hei��t ein sehr wichtiges Problem. Es war politisch auch ein sehr wichtiges Problem, wenn sie nur zehn Jahre zur��ckgehen, war sogar auf einem G8-Gipfel, der in Elmau, glaube ich, war, in Deutschland in Bayern, vor einigen Jahren, ist das gro��es Thema auch gewesen im G8-Gipfel von Frau Merkel, damals der Bundeskanzlerin sozusagen aufs Tablett gebracht worden. Es gibt ein sogenanntes auf neudeutsch ein ���innovation gap��� der Pharmaindustrie, also eine Innovationsl��cke sozusagen. Man hat eine ganze Zeit Antibiotikaforschung vernachl��ssigt und es k��nnte eine sehr gef��hrliche Situation eintreten. Viele ernstzunehmende Wissenschaftler sagen ja heutzutage, dass vielleicht um das Jahr 2050 Infektionskrankheiten die Todesursache Nummer eins sein werden und Herz-Kreislauf und Krebs wahrscheinlich abl��sen. Das hei��t, das ist eine gef��hrliche Situation, in die wir uns hinein man��vrieren. Und deswegen ist es extrem wichtig, sozusagen Wirkstoffe zu entwickeln, zu finden, die speziell gegen solche Bakterien aktiv sind. Diese Neosorangicine sind aktiv dagegen, insofern ist das eine hochaktuelle Substanz und wir sind mit der Synthese extrem weit, kann man sagen. Wir haben sie fast abgeschlossen. Fast ist immer eine schwierige Geschichte. Ich habe ja vorhin schon erl��utert, dass es sehr viele T��cken gibt bei solchen komplexen Synthesen. Wir haben es aber schon in kleinster Menge erzeugt und wir sind gerade dabei, eine gr����ere Menge jetzt zu machen und das alles abzusichern. Ich hoffe, dass uns das vor Weihnachten noch gelingt. Sie sehen ja, der Champagner steht schon auf dem Tisch.

Ina G��tze: Ja, sehr sch��n. Also ich bin auf jeden Fall gespannt und ich freue mich, davon zu h��ren. Und sicherlich unsere Zuh��rer:innen auch. Wie gesagt, wir werden dar��ber dann berichten, wenn es soweit ist. Ich muss ja gestehen, dass Chemie nicht das beste Fach war in meiner Schulzeit. Von daher freue ich mich sehr (lacht), dass sie sich die Zeit genommen haben, mir als Laien ihre Arbeit n��her zu bringen. Wann und wie haben Sie denn pers��nlich Ihre Leidenschaft f��r die Chemie entdeckt?

Prof. Schinzer: Gut, eigentlich schon extrem fr��h. Also mich hat eigentlich, oder alles im Zusammenhang mit Naturwissenschaften schon immer interessiert. Ich hatte als Sch��ler schon sozusagen alle erdenklichen Kosmosk��sten. Das sind diese Experimentalk��sten, wo es in der Regel um naturwissenschaftliche Sachen ging, also Physik, Chemie und so etwas, Astronomie, Biologie. Ich hatte, denke ich, alle K��sten, auch diverse Fernrohre schon zu dieser Zeit. Es hat mich schon immer interessiert und ich hatte folgerichtig auch ein Labor zu Hause schon zu dieser Zeit, was nicht immer ohne Stress abgelaufen ist. (lacht) Sicher weil hin und wieder mal was in die Luft fliegt. Gl��cklicherweise, wenn wir das heute professionell betreiben...

Ina G��tze: Aber es ist nichts und niemand zu Schaden gekommen?

Prof. Schinzer: Nein, keinesfalls.

Ina G��tze: Und zum Abschluss noch eine letzte Frage und auch da h��re ich es wieder knallen. Aber diesmal sind es tats��chlich die Korken von Ihrem Champagner. Was ist das f��r ein Gef��hl, wenn Sie nach so langer Zeit es geschafft haben, solch komplexe Molek��le nachzubauen?

Prof. Schinzer: Gut, es ist ein ganz tolles Gef��hl. Es ist... Insofern passt es schon zu einer Champagnerflasche, weil da immer Druck drauf ist. Nicht zu viel, sollte man meinen. Da wir ja nicht beim Grand Prix sind, geht der gute Stoff verloren. Gut, es ist ein gewisser Druck. Ich habe es ja erl��utert, w��hrend des Gespr��chs. Das Ganze schaukelt sich hoch. Es gibt viele R��ckschl��ge und es staut sich einiges auf. Und es ist wie so ein Befreiungsschlag am Ende, wenn die Substanz fertig ist, dann schlagen wir eben zu (lacht), im Sinne von einer sogenannten Champagne Party. Das habe ich auch kennengelernt, im Zusammenhang mit meiner Vita. Ich war ja einige Jahre in Berkeley bei Clayton Heathcock, einem weltbekannten Naturstoff-Chemiker, wo es Usus war, eigentlich immer wenn ein komplexes Molek��l fertig war, gab es dort eine gro��e Champagne Party und diese Tradition habe ich einfach mit zur��ck nach Deutschland gebracht. Und ich denke, das finden alle Beteiligten immer sehr gut.

Ina G��tze: Ja, klingt auf jeden Fall sehr, sehr sch��n und vor allem wohlverdient, muss man sagen.

Prof. Schinzer: Das stimmt. Und da kommen uns eben auch wieder die Projekte zugute, weil auch das kostet ja Geld. (lacht)

Ina G��tze: Ich hoffe, dass vor Weihnachten ��� wir nehmen die Folge n��mlich vor Weihnachten schon ��� auf die Korken knallen werden. Ganz, ganz vielen Dank, dass ich hier sein durfte und Sie sich die Zeit genommen haben. Ich habe viel gelernt und ich hoffe, Sie da drau��en an den Lautsprechern und den Kopfh��rern auch. Wir sind im n��chsten Monat, also im Februar, wieder f��r Sie da, allerdings mit einem internen Podcast. Da wird es um unsere Psychosoziale Studierendenberatung gehen. Die Angebote k��nnen n��mlich auch von unseren Mitarbeitenden genutzt werden. Also h��ren Sie da auch gerne rein und bleiben Sie bis dahin gesund.

Outrostimme: Wissen, wann du willst. Der Podcast zur Forschung an der Uni Magdeburg.

��