Krebstherapeutika aus Cyanobakterien im Meer

Das Projekt "Cyp-450 biosynthesis of Lyngbya majuscula natural products" (LYNGBYA-KENYA) sollte Gencluster klonieren und exprimieren, die für die Herstellung wichtiger Krebsmedikamente benötigt werden. Schwerpunkt war die Biosynthese von Cytochrom-P450 aus L. majuscula, insbesondere die modularen Cyclodepsipeptide Homodolastin (HMDS 16) und Antanapeptin A (ANTAP A).

An L. majuscula aus Shimoni an der Südostküste Kenias wurde die molekulare Diversität untersucht. Die Cyanobakterien waren mit hellen Arten von Bakterien bedeckt und liefern wichtige natürliche Substanzen, die für die Wirkstoffforschung interessant sind.

Die Projektmitglieder sollten ermitteln, ob diese Substanzen entweder nur von den Cyanobakterien selbst, deren Symbionten oder von beiden zusammen hergestellt werden. Bei den aus den Cyanobakterien isolierten Mikroorganismen handelte es sich um Gammaproteobacteria, Firmicutes und Alphaproteobacteria.

Mit bioinformatischen Methoden wurden PKS/NRPS-Megasynthase-Gencluster (Polyketidsynthase/nicht-ribosomale Peptidsynthetase) gescreent, die für HMDS 16 und ANTAP A kodieren. Im Zuge dessen wurde eine neue Methode zur Gewinnung metagenomischer DNA aus nicht-axenischen Cyanobakterien entwickelt und die vollständige Genomsequenz von L. majuscula aus dem Metagenom requiriert. Anschließend wurden weitere Gencluster für HMDS 16, ANTAP A und der wirksame Krebswirkstoff Dolastatin 16 im Genom der kenianischen L. majuscula-Art identifiziert.

LYNGBYA-KENYA wird dazu beitragen, eine nachhaltige Versorgung mit natürlichen Substanzen aus Meeresorganismen für neue Therapien zu gewährleisten. Derzeit forscht ein Team von Wissenschaftlern der Universität Newcastle, St. Andrews University und Aberystwyth University eng mit Dr. Thomas Dzeha (dem Forschungsleiter) gemeinsam an Möglichkeiten zur heterologen Gewinnung dieser Wirkstoffe in einem Vektor. Damit könnte die Lebensqualität der EU-Bürger verbessert und die Spitzenstellung Europas in der Wirkstoffforschung gestärkt werden.