09.12.2022 - Adam Mickiewicz University

Könnten neue Krebsmedikamente aus Kartoffeln und Tomaten gewonnen werden?

Künftige Krebsmedikamente könnten eines Tages aus Glykoalkaloiden formuliert werden, die in Pflanzen der Gattung Solanum vorkommen

Jeder kennt jemanden, der an Krebs erkrankt ist. Im Jahr 2020 wurden weltweit etwa 19 Millionen Neuerkrankungen - und etwa 10 Millionen Todesfälle - registriert. Die Behandlungen werden immer besser, können aber gesunde Zellen schädigen oder schwere Nebenwirkungen haben, die die Patienten belasten. Auf der Suche nach neuen, gezielteren Krebsmedikamenten bietet die Schulmedizin viele mögliche Kandidaten. Ein Team polnischer Wissenschaftler unter der Leitung von Magdalena Winkiel von der Adam-Mickiewicz-Universität, das heute in der Fachzeitschrift Frontiers in Pharmacology veröffentlicht, untersuchte die bioaktiven Verbindungen, die so genannten Glykolalkaloide, die in vielen bekannten Gemüsesorten wie Kartoffeln und Tomaten enthalten sind, um ihr Potenzial zur Behandlung von Krebs aufzuzeigen.

"Wissenschaftler auf der ganzen Welt sind immer noch auf der Suche nach Medikamenten, die für Krebszellen tödlich und gleichzeitig für gesunde Zellen sicher sind", so Winkiel. "Das ist trotz der Fortschritte in der Medizin und der starken Entwicklung moderner Behandlungstechniken nicht einfach. Deshalb könnte es sich lohnen, auf Heilpflanzen zurückzugreifen, die schon vor Jahren mit Erfolg bei der Behandlung verschiedener Krankheiten eingesetzt wurden. Ich glaube, dass es sich lohnt, ihre Eigenschaften neu zu untersuchen und vielleicht ihr Potenzial wiederzuentdecken.

Aus Gift Medizin machen

Winkiel und ihre Kollegen konzentrierten sich auf fünf Glykoalkaloide - Solanin, Chaconin, Solasonin, Solamargin und Tomatin -, die in Rohextrakten der Solanaceae-Pflanzenfamilie, auch Nachtschattengewächse genannt, enthalten sind. Zu dieser Familie gehören viele beliebte Nahrungspflanzen - und viele, die giftig sind, häufig wegen der Alkaloide, die sie zur Abwehr von Tieren produzieren, die die Pflanzen fressen. Doch die richtige Dosis kann ein Gift in ein Medikament verwandeln: Sobald Wissenschaftler eine sichere therapeutische Dosis für Alkaloide gefunden haben, können sie ein wirksames klinisches Mittel sein.

Insbesondere Glykoalkaloide hemmen das Wachstum von Krebszellen und können den Tod von Krebszellen fördern. Dies sind wichtige Zielbereiche für die Krebsbekämpfung und die Verbesserung der Patientenprognose, so dass sie ein enormes Potenzial für künftige Behandlungen haben. In-silico-Studien - ein wichtiger erster Schritt - deuten darauf hin, dass die Glykoalkaloide nicht toxisch sind und kein Risiko für die Schädigung der DNA oder die Entstehung künftiger Tumore bergen, auch wenn es gewisse Auswirkungen auf das Fortpflanzungssystem geben könnte.

"Selbst wenn wir die heute verwendeten Krebsmedikamente nicht ersetzen können, wird die kombinierte Therapie vielleicht die Wirksamkeit dieser Behandlung erhöhen", schlug Winkiel vor. "Es gibt viele Fragen, aber ohne detaillierte Kenntnisse über die Eigenschaften der Glykoalkaloide werden wir das nicht herausfinden können".

Von der Tomate zur Behandlung

Ein notwendiger Schritt nach vorn ist die Verwendung von In-vitro- und Tiermodellstudien, um festzustellen, welche Glykoalkaloide sicher und vielversprechend genug sind, um sie am Menschen zu testen. Winkiel und ihre Kollegen verweisen auf aus Kartoffeln gewonnene Glykoalkaloide wie Solanin und Chaconin, deren Gehalt in der Kartoffel allerdings von der Kartoffelsorte und den Licht- und Temperaturbedingungen abhängt, denen die Kartoffeln ausgesetzt sind. Solanin verhindert die Umwandlung einiger potenziell krebserregender Chemikalien in krebserregende Stoffe im Körper und hemmt die Metastasenbildung. Studien an einer bestimmten Art von Leukämiezellen haben außerdem gezeigt, dass Solanin in therapeutischen Dosen die Zellen abtötet. Chaconin hat entzündungshemmende Eigenschaften und könnte zur Behandlung von Sepsis eingesetzt werden.

Solamargin, das vor allem in Auberginen vorkommt, hindert Leberkrebszellen an der Vermehrung. Solamargin ist eines von mehreren Glykoalkaloiden, die für eine ergänzende Behandlung von entscheidender Bedeutung sein könnten, da es auf Krebsstammzellen abzielt, von denen man annimmt, dass sie eine wichtige Rolle bei der Resistenz gegen Krebsmedikamente spielen. Solasonin, das in mehreren Pflanzen aus der Familie der Nachtschattengewächse vorkommt, soll ebenfalls Krebsstammzellen angreifen, indem es auf denselben Weg abzielt. Sogar Tomaten bieten Potenzial für die Medizin der Zukunft, da Tomatin die körpereigene Regulierung des Zellzyklus unterstützt, so dass es Krebszellen abtöten kann.

Weitere Forschungen sind erforderlich, um festzustellen, wie dieses In-vitro-Potenzial am besten in die praktische Medizin umgesetzt werden kann, so Winkiel und ihr Team. Es gibt einige Gründe für die Annahme, dass die Verarbeitung bei hohen Temperaturen die Eigenschaften von Glykoalkaloiden verbessert, und vor kurzem wurde festgestellt, dass Nanopartikel die Übertragung von Glykoalkaloiden auf Krebszellen verbessern und damit die Verabreichung von Medikamenten fördern. Allerdings müssen die Wirkmechanismen der Glykoalkaloide noch besser verstanden und alle potenziellen Sicherheitsbedenken geprüft werden, bevor Patienten von Krebsmedikamenten direkt aus dem Gemüsebeet profitieren können.

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