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Zukunftspreisträger Professor Stasch hat den Stoff gefunden, der die Lungengefäße weitet

Die Natur ausgetrickst

Für die Entwicklung eines innovativen und marktfähigen Medikaments hat Bundespräsident Joachim Gauck den Deutschen Zukunftspreis 2015 unter anderem an den Hamelner Professor Johannes-Peter Stasch vergeben. Er hat mit zwei Kollegen einen Wirkstoff entwickelt, der Leben retten kann. Es geht um Patienten, die unter Lungenhochdruck leiden. Doch womit haben sich Stasch & Co. genau beschäftigt? Ein Labor-Besuch.

veröffentlicht am 03.12.2015 um 17:00 Uhr
aktualisiert am 19.12.2015 um 14:34 Uhr

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Die Luft ist dünn, der Alltag erscheint wie ein permanenter Aufenthalt in mehreren Tausend Metern Höhe: So fühlen sich Patienten mit Lungenhochdruck. Herzklopfen, Müdigkeit und Atembeschwerden sind die unspezifischen Symptome, die es schwer machen, die lebensbedrohliche Krankheit rechtzeitig zu diagnostizieren. Der Grund für die Beschwerden sind verengte Blutgefäße in der Lunge: Sie verhindern, dass genügend Sauerstoff ins Blut gelangt. Bei dieser schweren, fortschreitenden Krankheit verdicken sich die Wände der Lungenarterien, sie werden starr und unflexibel. Um gegen den Widerstand anzupumpen, leistet das Herz permanente Schwerstarbeit – und versagt dann eines Tages.

Verengte Lungenarterien lassen den Druck steigen

– und das Herz kämpfen

Es ist eine seltene Krankheit, doch sie ist besonders tückisch. Und bis vor kurzem gab es auch noch kein Medikament, das den Lungen-Patienten hätte helfen können. Für die Betroffenen wird jede Anstrengung schwierig, schon Treppensteigen bringt sie in Atemnot. Die Patienten bilden zu wenig Stickstoffmonoxid, das ein gefäßerweiterndes Enzym stimuliert. Somit verengen sich die Lungenarterien, in denen damit der Druck steigt. Das Blut, das aus der rechten Herzkammer kommt, staut sich auf. Dadurch wird das Herz überlastet. Hinter der Engstelle aber fließt nicht mehr genug sauerstoffreiches Blut aus der Lunge zurück zum linken Herzen und in den Körper: Die linke Herzhälfte hat wesentlich weniger zu tun, als die rechte. Zudem werden Muskeln und Organe nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt.

Noch in den 1990er Jahren bedeutete eine solche „schlechte Prognose“ in der Regel ein Todesurteil. Patienten gab man danach noch etwa zweieinhalb Jahre. Eine Lungentransplantation war lange Zeit die einzige Hoffnung für die Patienten. Heute hat der Lungenhochdruck an Schrecken verloren. Das ist unter anderem Professor Johannes-Peter Stasch zu verdanken. Der in Großenwieden geborene und in Hameln aufgewachsene Pharmakologe von Bayer Pharma in Wuppertal hatte 1994 ein vielversprechendes Molekül entdeckt. Stasch sagt gegenüber unserer Zeitung zu den Forschungen: „Wir haben 20 Jahre gearbeitet, damit dieses Medikament auf den Markt kommen konnte. Heute ist es bereits in 50 Ländern zugelassen.“ Seit 2013 bietet Bayer dieses Medikament an, das die Lungengefäße weitet und somit die Leistungsfähigkeit und Lebensqualität der Betroffenen verbessert. Der Mechanismus ähnelt einem Wirkprinzip, das schon seit 130 Jahren bekannt ist: Nitroglycerin, etwa als Spray eingeatmet, schafft bei der Herzerkrankung Angina Pectoris Erleichterung. Warum genau das so funktioniert, haben die Forscher aber erst in den 1990er Jahren herausgefunden: Im menschlichen Körper wird das Nitroglycerin zu Stickstoffmonoxid umgewandelt. „Das ist ein Gas, das dazu führt, dass sich die Koronargefäße entspannen und weiten“, erklärt Stasch. Und: „Das führt dazu, dass die Symptome einer Angina Pectoris verschwinden.“

Die Preisträger des Deutschen Zukunftspreises 2015 (v. li.): Dr. Reiner Frey, Prof. Dr. Johannes-Peter Stasch und Prof. Dr. Ardeschir Ghofrani. Bayer AG

Ganz so direkt geht es allerdings nicht, denn zwischen der Bildung des Stickstoffmonoxids – aus dem Nitroglycerin – und der Erweiterung der Blutgefäße liegen noch einige Schritte. So muss sich das Stickstoffmonoxid erst mal eine Stelle suchen, wo es sozusagen „hingehen“ kann. „Die Substanz, auf die es trifft, ist ein Eiweißmolekül, ein Enzym“, erklärt Stasch, „man nennt es lösliche Guanylatcyklase, die in jeder Zelle des menschlichen Körpers vorhanden ist.“ Im nächsten Schritt produziert dieses sGC-Enzym einen Botenstoff mit dem Namen cyclisches Guanosinmonophosphat (cGMP). Und das führt zu der eigentlichen positiven Verbesserung, wie Stasch erklärt: „Es führt generell zu einer Erweiterung von Blutgefäßen und verhindert das Wachstum von Zellen in diesen Gefäßen, damit die Gefäße nicht eng gestellt werden und noch Zellen hineinwachsen, die dazu führen würden, dass der Widerstand und damit auch der Druck in den Gefäßen weiter steigt.“

Professor Stasch:

Tolle Ergebnisse muss man nach draußen tragen

Für die nun mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichneten Forscher eine bahnbrechende Erkenntnis – sie fanden einen molekularen Ansatzpunkt, der in der Natur nicht genutzt wird. Das sei ein völlig neuer Mechanismus in der Pharmakologie, sagen Staschs Kollegen Prof. Ardeschir Ghofrani und Dr. Reiner Frey. „Es handelt sich um eine neue Medikamentenfamilie.“ Das Medikament kann bestimmten Patienten helfen, für die es bisher keine medikamentöse Therapie gab. Bei anderen Betroffenen können die Symptome gelindert werden. Teilweise gelinge es, sie wieder in die Arbeitswelt zu integrieren.

2010 ernannte die Universität Halle-Wittenberg Stasch zum Honorarprofessor für Arzneimittelforschung. 2013 erlangte er zudem eine der größten Ehren, die ein Wissenschaftler in Deutschland bekommen kann: Er wurde zum Mitglied der Leopoldina gewählt, der Nationalen Akademie der Wissenschaften in Deutschland. Stasch ist kein Forscher, der sich im Labor oder hinter einem Berg von Büchern versteckt. „Es ist wichtig, tolle Ergebnisse auch zu verkaufen, nach draußen zu gehen und andere zu begeistern“, sagt er. Er schreibt viele Veröffentlichungen – und hat sich seine Neugier bewahrt: Davon zeugen 200 Patentanwendungen.

Stasch erinnert sich gerne an besondere Patientengeschichten – wie an jene einer jungen Frau, die unter Lungenhochdruck leidet. „Diese Frau konnte kaum noch ein normales Leben führen“, erzählt Stasch. Bei der geringsten Anstrengung fing ihr Herz an, wie wild zu klopfen. Sie bekam keine Luft mehr und war ständig müde. Doch dann konnten Stasch & Co. helfen – während einer Studie hat sich ihr Gesundheitszustand verbessert. „Sie konnte wieder Treppen steigen, arbeiten gehen und die Dinge tun, die sie gerne tat. Ihre ganze Familie profitierte“, sagt Stasch.

Durch seinen unermüdlichen Einsatz hat Stasch in den vergangenen zwei Jahrzehnten ein ganzes Forschungsfeld aufgebaut. „Vor 20 Jahren saßen wir noch zu viert am Tisch in meinem Büro in Wuppertal“, erinnert er sich. Mittlerweile beschäftigten sich weltweit mehrere Hundert Forscher mit den sGC-Stimulatoren und dem Botenstoff cGMP. 2001 hat Stasch eine eigene Kongress-Serie zum Thema cGMP ins Leben gerufen, die er zusammen mit Kollegen alle zwei Jahre organisiert. Viele nennen ihn deshalb nur noch „Mr. cGMP“. Die Zukunftspreis-Jury würdigte die Forschung von Stasch, Frey und Ghofrani als „hervorragende Innovation“, die Herz und Lunge entlaste. Doch Stasch ist kein Mensch, der sich auf seinem Erfolg ausruht: „Wir stehen gerade erst am Anfang.“



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