Naturstoffe aus Costa Rica: Molekulare Wirkmechanismen und chemopräventives Potenzial gegen neurodegenerative Erkrankungen

Naturstoffe stellen nach wie vor eine der wichtigsten Ressourcen für die Entdeckung neuartiger Medikamente gegen eine Vielzahl von Krankheiten dar. Gebiete mit einer hohen Biodiversität, wie der Regenwald von Costa Rica, sind besonders reich an Naturstoffen, die den verschiedensten chemischen Klassen angehören und eine zentrale Rolle als Quelle für potenzielle Wirkstoffe spielen. Um diese reichhaltige Quelle zu nutzen, soll die seit langem bestehende Zusammenarbeit zwischen der Escuela de Quimica, Costa Rica, und dem Institut für Pharmazeutische Wissenschaften, Universität Freiburg, durch Prof. Lämmerhofer, Pharmazeutische (Bio-)Analytik, Universität Tübingen, gestärkt und erweitert werden. Ein zentraler Punkt dieser Zusammenarbeit wird der wissenschaftliche Austausch zwischen den beteiligten Arbeitsgruppen. Dazu soll eine internationalen Forschergruppe gegründet werden, die die hohe Diversität der Naturstoffe aus Costa Rica zusammen mit neuetablierten Methoden der Bioinformatik und der Metabolomik in Deutschland nutzt. Durch den Einsatz von in vitro-Bioassays soll nach potentiellen Wirkstoffen gegen neurodegenerative Krankheiten gesucht und deren Wirkmechanismus durch einen metabolomischen und transkriptomischen Ansatz aufgeklärt werden. Als "Proof-of Principle" sollen zunächst erste Studien mit einem Withanolid-Derivat, das bereits an der Universidad de Costa Rica isoliert wurde, durchgeführt werden. Hierbei soll der Einfluß dieses Naturstoffs auf das Lipid und Genexpressionsprofil einer neuronalen und einer Immun-Zelllinie durchgeführt und der molekulare Wirkungmechanismus aufgeklärt werden. Die Lipidomanalyse wird in der Gruppe von Prof. Lämmerhofer durchgeführt. Die bioinformatischen Analysen werden in der Gruppe von Prof. Günther durchgeführt. Die Ergebnisse werden zum Verständnis der molekularen Zielmoleküle der Naturstoffe beitragen. Erkenntnisse über ihren Wirkmechanismus werden mit Hilfe zellbasierter Assays gewonnen (Prof. Dr. I. Merfort, Dr. A. García).