Paclitaxel – Ein Medikament hat Geburtstag

Im Dezember 1992 (also vor 25 Jahren) kam ein neues Krebsmedikament auf den Markt: Paclitaxel erhielt von der FDA eine Zulassung zur Behandlung von fortgeschrittenen Eierstockkarzinomen. Paclitaxel (oder auch Taxol) gehört zu den Taxanen, die heute aus der Krebstherapie nicht mehr wegzudenken sind und mittlerweile auch bei Lungenkrebs, Brustkrebs oder Prostatakrebs eingesetzt werden. Ein Grund also, die Entdeckung zu feiern – und darüber nachzudenken, dass man nach all der Zeit eigentlich immer noch nicht genau weiß, warum Paclitaxel so wirksam ist. Und das wäre wichtig, um nach besseren Medikamenten zu suchen, die ähnlich wirken.

Die Entdeckung von Paclitaxel geht auf die 1960er Jahre zurück – man kann also sagen, es war eine lange Schwangerschaft und eine schwere Geburt. An einem Tag im August 1962 sammelte der Botaniker Arthur S. Barclay in einem Wald bei Packwood in Washington Rinde, Zweige, Blätter und Früchte der pazifischen Eibe (Taxus brevifolia). Er arbeitete für ein gemeinsames Projekt des National Cancer Institute und das U.S. Department of Agriculture das zum Ziel hatte, pflanzliche Stoffe mit antitumoraler Wirkung zu identifizieren. Die Rinde der pazifischen Eibe, so zeigte sich, enthielt eine solche Substanz.

Knapp 10 Jahre gingen ins Land bis es Mansukh Wani and Monroe Wall vom Research Triangle Institute (RTI) International in North Carolina gelang, diese Substanz zu isolieren und ihre Struktur zu bestimmen – sie nannten sie Taxol. Dass es dann noch weitere 20 Jahre dauerte, bis das Medikament auf den Markt kam, hat verschiedene Gründe. Unter anderem verzögerten sich klinische Studien, weil die Herstellung von Taxol aus der Pazifischen Eibe extrem kompliziert und unergiebig war.

Wie wirkt Paclitaxel?

Als Paclitaxel 1992 als Krebsmedikament zugelassen wurde, hatte man eine gute Vorstellung davon, warum es wirkt. Susan Band Horwitz am Albert Einstein College in New York hatte herausgefunden, dass es Mikrotubuli bindet und stabilisiert. Mikrotubuli haben in Zellen viele Funktionen, unter anderem bilden sie die mitotische Spindel, die während der Zellteilung das Erbgut auf die Tochterzellen verteilt. Paclitaxel macht die Spindel so stabil, dass Zellen in der Zellteilung hängen bleiben. Wissenschaftler beobachteten oft, dass Zellen in Zellkulturen, die sie mit Paclitaxel behandelt hatten, in der Mitose feststeckten. Paclitaxel, so dachte man, tötet Tumorzellen als Folge des mitotischen Arrests und weil Tumorzellen schneller teilen als andere Gewebe, reagieren sie auch empfindlicher auf das Gift.

Von dieser Vorstellung ausgehend haben Wissenschaftler versucht, neuere, bessere Krebsmedikamente zu entwickeln, die ebenfalls die Mitose hemmen, aber weniger Nebenwirkungen haben. Bisher war das allerdings weniger erfolgreich, als erhofft. Keines der Medikamente war so effektiv wie Paclitaxel. Warum? Weil man sich, was den Wirkmechanismus von Paclitaxel angeht, vermutlich irrte. Anscheinend ist die antitumorale Wirkung von Paclitaxel dann doch eine andere, als die Mitose zu hemmen. Welche genau, darüber streiten die Gelehrten noch.

Neue Ideen zum Wirkmechanismus

Im Jahre 2014 publizierten Wissenschaftler aus dem Labor von Beth A. Weaver von der University of Wiskonsin eine Studie, in der sie zeigten, dass die Konzentration von Paclitaxel in den Tumoren viel geringer ist, als bisher angenommen. In dieser Konzentration hält es Zellen nicht in der Mitose an, sondern sie teilen weiter. Da aber die Spindel sich nicht richtig bildet, passieren dabei Fehler und das Genom wird zerrissen.

Das wiederum, so argumentiert Tim Mitchison von der Harvard Medical School in Boston in einer aktuellen Publikation, könnte das Immunsystem stimulieren. In der Tat scheint Paclitaxel dazu zu führen, dass Immunzellen den Tumor infiltrieren. Ob das nun wirklich der Wirkmechanismus ist – also ob Paclitaxel wirkt, indem es indirekt das Immunsystem anregt, den Tumor zu fressen – das ist noch nicht geklärt. Möglich ist das aber.

Man hat in den letzten 25 Jahren also viel über Paclitaxel gelernt – aber all die Forschung hat auch neue Fragen aufgeworfen. Man glaubte damals zu wissen, wie Paclitaxel wirkt. Heute ist man da nicht mehr so sicher und das ist ein Fortschritt. Sehr wichtig für die Weiterentwicklung der Chemotherapie wäre nun natürlich der nächste Schritt: Besser verstehen, wie es wirklich wirkt.

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Erst wollte ich Biologin werden – ich habe studiert, promoviert und als Postdoc geforscht. Nun bin ich Wissenschaftsjournalistin und darf jetzt das, was einst mein Leben war, von außen betrachten. Ich schreibe über Lebenswissenschaften, Molekularbiologie und Neurowissenschaften für die Fach- und für die Publikumspresse. Die Zusammenhänge zwischen Wissenschaft und Gesellschaft faszinieren mich schon immer – ihnen widme ich diesen Blog.

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