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Medizin aus dem Meer

Fred Rainey stand etwa sieben Meilen vor der sumpfigen Küste von Louisiana an Bord der dreißig Meter langen Spree und wiegte sich in einer drei Meter hohen Brandung. Rundherum ragten Bohrinseln wie Wolkenkratzer aus dem stürmischen Wasser des "Ölfeldes" des Golfs von Mexiko, einem 64.000 Quadratmeilen großen Stück flachen Ozeans, auf dem 4.000 Stahlplattformen genug Erdöl pumpen, um ein Drittel der Bevölkerung zu versorgen Produktion. Aber Rainey suchte nicht nach Öl. Als Amikrobiologe an der Louisiana State University war er einem unwahrscheinlichen Steinbruch auf der Spur: Schleim. Insbesondere suchte er nach Algen, Schwämmen, Seeigeln, Weichkorallen und anderen matschigen, meist unbeweglichen Organismen, die sich in verworrenen, bis zu eineinhalb Fuß dicken Matten an den Unterseiten der Ölplattformen festgesetzt haben.

Wissenschaftler glauben, dass aus solchen niederen Meerestieren eines Tages eine Reihe von Medikamenten gewonnen werden könnten. Verbindungen aus Meeresquellen werden derzeit zur Behandlung von chronischen Schmerzen, Asthma und verschiedenen bösartigen Erkrankungen, einschließlich Brustkrebs, getestet. (Auch eine neue Generation von Industriechemikalien - insbesondere leistungsstarke Klebstoffe - zeichnet sich ab.) Wie sich herausstellt, kann Schleim hervorragend nützliche Biochemikalien herstellen.

Botaniker und Chemiker haben lange in tropischen Wäldern und anderen terrestrischen Ökosystemen nach ungewöhnlichen Substanzen gesucht, die den menschlichen Bedürfnissen entsprechen. Die Weltmeere, in denen möglicherweise bis zu zwei Millionen bisher unentdeckte Arten leben, sind jedoch weitgehend unerschlossen geblieben. Bewohner von exotischen, schwer erreichbaren Orten wie heißen Tiefseequellen und Bodensedimenten sind kaum dokumentiert. Da jedoch Fortschritte in der Tauchtechnologie neue Bereiche unter Wasser eröffnen und Entwicklungen in der Molekularbiologie und -genetik es Labors ermöglichen, Moleküle in einem noch vor einem Jahrzehnt ungeahnten Tempo zu isolieren, wird das Potenzial des Meeres als biochemische Ressource offensichtlich. In den letzten 30 Jahren haben Wissenschaftler mindestens 20.000 neue biochemische Substanzen aus Meerestieren gewonnen. Dutzende haben klinische Studien erreicht; Eine Handvoll kann bald von der FDA auf eine mögliche Zulassung überprüft werden. „Weil wir Menschen an Land leben, haben wir immer dort gesucht“, sagt der organische Chemiker William Fenical, Direktor des Zentrums für marine Biotechnologie und Biomedizin an der Scripps Institution of Oceanography in La Jolla, Kalifornien. "Aber wenn du von Grund auf fragen würdest, wo sollen wir es erforschen?" Die Antwort wäre immer das Meer. Jetzt sind wir da. "

Rainey, ein unbeschwerter Eingeborener aus Belfast, Nordirland, hat Mikroben auf hocharktischen Inseln und extrem trockenen Wüsten gesammelt, einschließlich der Atacama im Norden Chiles. Als unverfrorener Nicht-Taucher ist er nicht in der Lage, die meisten Meerestiere zu identifizieren, die keine Mikroben sind - außer vielleicht Seesterne. „Wenn du es mit bloßem Auge sehen kannst, kann ich dir wahrscheinlich nicht helfen“, witzelt er. Seinen ersten Ausflug in die marine Bioprospektion unternahm er 2001, als das Innenministerium die Louisiana State University aufforderte, die Lebensformen auf Öl- und Erdgasplattformen im Golf von Mexiko zu untersuchen. Das wissen Meeresbiologen (und Fischer) seit langem Offshore-Ölplattformen fungieren als künstliche Inseln und schaffen neue Grenzen, insbesondere für sessile oder stationäre Organismen wie Schwämme und Korallen. Diese Organismen vermehren sich normalerweise, indem sie Eizellen und Spermien freisetzen, die bei Befruchtung zu Larven werden. Die Larven wiederum können Hunderte von Kilometern treiben, bevor sie sich an etwas Festes binden.

Kürzlich führte ein Forschungsteam unter der Leitung von Rainey, dem Spezialisten für Mollusken, Algen und Foraminiferen (winzige einzellige Muschelbauer) angehörten, eine dreitägige Sammelexpedition an Bord der Spree durch, einem gecharterten Schiff. Sie starteten in Port Fourchon, Louisiana, einem Weiler, der von Salzwasser-Bayous umgeben ist, die von riesigen Installationen der Ölindustrie und gelegentlichen Cajun-Fischerhütten unterbrochen werden. Es war geplant, Proben an fünf Bohrinseln zu sammeln. Die Forscher und mehrere Taucher fuhren mit Haufen Ausrüstung und einer sechs Fuß hohen Tiefkühltruhe zum Aufbewahren von Exemplaren zum Dock. Sie winkten es auf das Oberdeck der Spree und zurrten es mit industrietauglichen Gurten fest. Der Skipper, der darauf bestand, als Captain Frank angesprochen zu werden, war ein großer, schroffer Mann mit brennend roten Haaren; Seine Füße waren nackt, seine Zehennägel lila lackiert. Er ähnelte einem Wikinger-Plünderer, der Shorts und T-Shirt angezogen hatte.

Wir legten ab und trafen uns in der Kabine, um die Strategie zu besprechen. An jedem Rig meißelten die Taucher ein paar Pfund von allem ab, was auf den Plattformbeinen in einer Tiefe von 60 Fuß und 30 Fuß und an der Schnittstelle zwischen Meer und Luft wuchs. Sie würden auch große sterile Spritzen verwenden, um Meerwasser (und damit die darin lebenden Mikroben) zu sammeln. Das Wasser um die Ölplattformen ist eine gefährliche Umgebung. Gezeiten und Strömungen können den Kopf eines Tauchers gegen eine Stahlplattform schlagen. Die Beine und Querstreben der Plattform beherbergen Reste von kommerziellen Fischernetzen, ganz zu schweigen von mit Angelhaken ausgestatteten Leinen. Einige Plattformen sind mit großen Ansaugrohren ausgestattet, die große Mengen Wasser ziehen. Ein Taucher, der zu nahe kommt, könnte angesaugt und ertränkt werden.

Innerhalb einer Stunde waren wir im offenen Wasser, obwohl sich zu allen Seiten eine Stadt aus Stahlölplattformen bis zum Horizont erstreckte. An manchen Stellen konnte ich jeweils 50 zählen. Das kleinste bestand aus nur ein paar Trägern und Rohren, die 20 oder 30 Fuß aus dem Wasser ragten. Die größten - gigantische Geräte, die mit Treppen, Rohrsystemen, Winden, Schuppen, Tanks und Satellitenschüsseln ausgestattet waren - ragten 100 Fuß oder mehr hoch. Hubschrauber surrten von einem zum anderen und fuhren Besatzungen. Überall tummeln sich Fischerboote: Die Plattformen sind Angelmagnete. Einige Fische verstecken sich vor Raubtieren, andere ernähren sich von Organismen, die die Plattformen heimisch gemacht haben.

Die erste Plattform, die wir besuchten, 42-C, war ein rostiges gelbes Monster, 16 Meilen vor der Küste in etwa 100 Fuß trübem grünem Wasser. Es stand auf drei massiven Beinen, und seine neun Stiele waren dick wie Masten und tauchten in der Mitte der Plattform auf. Zwei Fuß hohe Wellen liefen an der Wasserlinie auf und ab und enthüllten die oberste Schicht dessen, was die Wissenschaftler suchten: eine faltige Seepockenkruste mit einer Dicke von sechs Zoll. Acrewman band den Spree mit einem schweren Seil an die Struktur. Adiver, Sam Salvo, stürzte über Bord und befestigte eine leuchtend gelbe Sicherheitsleine an einem Bein, das etwa 20 Fuß tief war. Rainey hatte große Hoffnungen. "Es gibt so viele Mikroben hier draußen", sagte er vom Achterdeck. "Die Hälfte von dem, was sie zurückbringen, wird für die Wissenschaft neu sein."

Die Menschen haben lange starke Chemikalien von Meerestieren ausgebeutet. Historiker spekulieren im kaiserlichen Rom, dass Neros Mutter Agrippina die Jüngere den Weg für die Herrschaft ihres Sohnes ebnete, indem sie die Lebensmittel unglücklicher Verwandter mit einem Gift schnürten, das aus einer schalenlosen Weichtier namens Seehase gewonnen wurde. Auf der hawaiianischen Insel Maui tauchten einheimische Krieger Speere in eine tödliche Gezeitenkoralle. Feinde erlagen, wenn sie auch nur geklaut wurden.

Wissenschaftler haben solche historischen Hinweise mit einigem Erfolg verfolgt. Sie haben eine Reihe starker Toxine aus Dolabella auricularia isoliert - dem Seehasen, der höchstwahrscheinlich die Giftquelle für Neros Rivalen war. Heute untersuchen Forscher, darunter eine Gruppe an der Arizona State University, die Verbindungen, die Dolastatine genannt werden, auf ihre potenziellen Antikrebseigenschaften. Chemiker haben auch eine vielleicht noch giftigere Verbindung entdeckt, Palytoxin, aus der Weichkoralle Palythoa toxica, die wahrscheinlich von hawaiianischen Kriegern als tödlicher Organismus eingesetzt wurde. Forscher an den Universitäten Harvard, Northwestern und Rockefeller versuchen, das Potenzial dieser Verbindung zu bestimmen.

Die über die Jahre geleistete Arbeit in der medizinischen Botanik war ein wichtiger Ansporn für die marine Bioprospektion. Mehr als 100 wichtige Arzneimittel stammen entweder aus Direktextrakten oder synthetischen Neugestaltungen von Pflanzenmolekülen, darunter Aspirin (aus Weidenrinde), Digitalis (aus dem blühenden Kräuterfingerhut), Morphin (aus Schlafmohn) und das Malariamedikament Chinin (aus der Rinde von der Chinabaum).

Die Forscher übersahen die Ozeane bis zum Aufkommen der 1943 erstmals getesteten Unterwassertechnologie weitestgehend als Arzneimittelquelle. Unter den Pionieren der marinen Bioprospektion befand sich Paul Scheuer, ein Bio-Chemiker und Flüchtling aus Nazideutschland, der an der Universität von Hawaii gelandet war Manoa im Jahr 1950. Er begann, eine erstaunliche Reihe von Organismen zu sammeln, zu identifizieren und zu untersuchen - insbesondere weiche, sitzende Kreaturen. Was Scheuer und andere faszinierte, war, dass solche Kreaturen zwar keinen offensichtlichen Abwehrmechanismus gegen Raubtiere besaßen - keine Zähne, Klauen, Flossen, um eine Flucht zu bewirken, oder sogar eine harte Haut -, aber sie blühten auf. Scheuer und andere gingen davon aus, dass die Organismen starke chemische Abwehrmechanismen haben, die sich für Menschen als nützlich erweisen könnten, und begannen daher, nach bewährten Methoden der Biochemie nach den Verbindungen zu suchen: Proben zermahlen, die Materialien in verschiedenen Lösungsmitteln auflösen und die resultierenden zu testen Extrakte für eine Reihe von Eigenschaften, einschließlich der Fähigkeit, Bakterien abzutöten, mit Nervenzellen zu reagieren oder bösartige Zellen anzugreifen.

In den 1970er Jahren hatten das US National Cancer Institute (NCI) und andere Forschungszentren damit begonnen, Expeditionen rund um den Globus zu finanzieren, um Meeresproben zu sammeln. Bisher hat das NCI Zehntausende von Meeresextrakten gescreent, und das Institut erhält weiterhin rund 1.000 Organismen aus dem Feld pro Jahr. Laut David Newman, einem Chemiker des NCI-Programms für Naturprodukte, ist die massive Akquise notwendig, da nur einer von mehreren tausend Substanzen ein Versprechen verspricht. "Man könnte erwarten, dass man mit Powerball eine bessere Rendite erzielt", sagt Newman. "Aber mit Drogen, wenn Sie es schlagen, schlagen Sie es groß."

Der mühsame Prozess der Identifizierung und Prüfung von Meeresverbindungen wird sich laut einigen Wissenschaftlern stark beschleunigen. Automatische chemische Sonden suchen nach interessanten Abschnitten genetischen Materials in einer Charge Meerwasser oder einem zermahlenen Schwamm. Dann, so die Überlegung, werden die Forscher mithilfe von Techniken zum Kopieren von Genen eine Fülle der Verbindungen herstellen können, für die das Gen verantwortlich ist. "Jetzt haben wir mehr Möglichkeiten, die Gencluster zu finden, die diese Substanzen produzieren, und sie zu klonen, damit sie mehr produzieren können", sagt Bill Gerwick, ein Meeresbiochemiker der Oregon State University, der Blaualgen aus der Karibik und dem Südpazifik untersucht. Vor kurzem hat der Molekularbiologe Craig Venter, Präsident des Instituts für biologische Energiealternativen, damit begonnen, die DNA aller Mikroben in der Sargassosee, einer Region des Atlantischen Ozeans, zu sequenzieren.

Die meisten „Entdeckungen“ scheitern, auch weil die Ergebnisse von Reagenzgläsern nicht zu Problemen in der Praxis führen oder nützliche Verbindungen auch schädliche Nebenwirkungen hervorrufen können. Infolgedessen ergibt vielleicht nur ein oder zwei von hundert Verbindungen, die das präklinische Teststadium erreichen, ein potenzielles Arzneimittel - nach 5 bis 30 Jahren. "Sowohl die Schönheit als auch der Untergang dieser Verbindungen ist, dass sie exotisch und kompliziert sind", sagt Chris Ireland, ein Marinechemiker der Universität von Utah.

Eine Reihe von Verbindungen, die aus Meeresquellen stammen, werden in klinischen Studien getestet: Eine dieser Verbindungen, Trabectedin, wurde aus Ecteinascidia turbinata, einem Manteltier aus dem Mittelmeerraum und der Karibik, isoliert, dessen Kolonien wie durchscheinende Orangentrauben aussehen. PharmaMar, ein in Spanien ansässiges Pharmaunternehmen, testet ein Medikament, Yondelis, aus diesem Wirkstoff gegen mehrere Krebsarten. Eine andere Verbindung, Contignasterol, ist die Quelle einer potenziellen Behandlung für Asthma, die von einem kanadischen Unternehmen, Inflazyme, entwickelt wird. Das Medikament, das auf einer Substanz basiert, die in einem pazifischen Schwamm, Petrosia contignata, gefunden wurde, produziert Berichten zufolge weniger Nebenwirkungen als aktuelle Medikamente und kann statt inhaliert geschluckt werden.

Wissenschaftler haben in den letzten 30 Jahren rund 20.000 neue biochemische Substanzen aus dem Meeresleben gewonnen. Aber die Suche nach Drogen aus dem Meer ist erst vor kurzem auf Hochtouren gelaufen (oben sammeln Taucher Organismen aus einer Ölbohrinsel im Golf von Mexiko). (Jeffrey L. Rotman) Ölplattformen dienen als künstliche Riffe und ziehen Organismen mit interessanten Eigenschaften an. Fred Rainey sagt, dass solche wirbellosen Tiere (einschließlich der oben genannten Korallen) möglicherweise Antitumormittel enthalten. (Jeffrey L. Rotman) Ölplattformen (oben die Spree, die an eine Bohrinsel im Golf von Mexiko gebunden ist) dienen als künstliche Riffe und ziehen Organismen mit interessanten Eigenschaften an. (Jeffrey L. Rotman)

In den USA ist Prialt ein aus dem Meer stammendes Medikament, das ausgiebig für die Behandlung chronischer Schmerzen getestet wurde. Es basiert auf dem Gift einer Art von Pazifikschnecken, deren giftige harpunenartige Stacheln Fische und Menschen lähmen und töten können. Mindestens 30 Menschen sind an Kegelnagelattacken gestorben. Der auf den Philippinen aufgewachsene Biochemiker Baldomero Olivera von der Universität von Utah, der als Junge Zapfenschneckenschalen sammelte, führte die Forschung durch, die zur Entdeckung des Arzneimittels führte. Er und seine Kollegen extrahierten ein Peptid aus dem Gift des Conus magus (des Zauberkegels). "Ich dachte, wenn diese Schnecken so mächtig wären, dass sie das Nervensystem lähmen könnten, könnten kleinere Dosen der Verbindungen aus den Giften positive Auswirkungen haben", sagte Olivera. „Konusschnecken sind von außergewöhnlichem Interesse, da die Moleküle, die sie bilden, sehr klein und einfach und leicht reproduzierbar sind.“ Im Januar gab das irische Pharmaunternehmen Élan bekannt, dass es fortgeschrittene Versuche mit Prialt in den USA abgeschlossen hat. Das Medikament wirkt auf Nervenbahnen, um Schmerzen wirksamer zu blockieren als herkömmliche Opiate. Es scheint 1000-mal wirksamer zu sein als Morphium. Laut Forschern fehlt das Suchtpotenzial von Morphium und das Risiko von Nebenwirkungen, die den Geist verändern, ist geringer. Ein Forschungsthema, ein 30-jähriger Mann aus Missouri, der seit seinem 5. Lebensjahr an einem seltenen Weichteilkrebs litt, berichtete Wissenschaftlern am Research Medical Center in Kansas City, dass seine Schmerzen innerhalb weniger Tage nach der Einnahme von Prialt abgeklungen waren. Ungefähr 2.000 Menschen haben das Medikament experimentell erhalten. Élan plant, die Daten der FDA zur Überprüfung und möglichen Genehmigung durch Prialt vorzulegen, mit einer Entscheidung wird bereits im nächsten Jahr gerechnet. Andere Forscher untersuchen das Potenzial von Zapfenschneckengiften, deren Bestandteile bis zu 50.000 betragen können, bei der Behandlung von Erkrankungen des Nervensystems wie Epilepsie und Schlaganfall.

Man könnte sagen, dass zwei bereits auf dem Markt befindliche antivirale Medikamente von der Chemie der Meeresprodukte inspiriert sind: Aciclovir, das Herpesinfektionen behandelt, und AZT, das das AIDS-Virus HIV bekämpft. Diese Medikamente lassen sich auf nukleosidische Verbindungen zurückführen, die der Chemiker Werner Bergmann in den 1950er Jahren aus einem karibischen Schwamm, Cryptotheca crypta, isoliert hat. "Dies sind wohl die ersten Meeresmedikamente", sagt David Newman.

Andere aus dem Meer stammende Produkte als Arzneimittel sind bereits auf dem Markt. Beispielsweise werden zwei essentielle Fettsäuren, die in der menschlichen Muttermilch vorhanden sind, auch von einer Meeresmikroalge, Cryptocodinium cohnii, hergestellt. Hersteller von Säuglingsnahrung verwenden die aus Algen gewonnenen Substanzen in einigen Produkten. Ein Enzym, das aus Mikroben synthetisiert wurde, die sich in hydrothermalen Unterwasserventilen befinden, hat sich bei der Verringerung der Ölviskosität im Untergrund als äußerst wirksam erwiesen - und damit die Ausbeuten der Ölquellen erhöht. Bereits heute verwenden die Autohersteller eine Verbindung, die auf den Klebstoffen der Miesmuschel basiert, um die Haftung des Lacks zu verbessern. Nahtloser Wundverschluss und Zahnfixiermittel sind weitere mögliche Anwendungen. Neue Arten von künstlichen Knochentransplantaten, die aus gemahlenen Korallen hergestellt werden, besitzen eine Porosität, die die des menschlichen Knochengewebes genau nachahmt. Eine Gruppe von Verbindungen mit entzündungshemmenden Eigenschaften, die Pseudopterosine genannt werden, wurden aus einem karibischen Gorgonian (einer Weichkoralle) extrahiert und sind in einer von Estée Lauder vertriebenen Antifaltencreme enthalten.

Mit dem vielversprechenden Feld der Chemie von Meeresprodukten ist eine neue Generation von Hybridwissenschaftlern aufgetaucht: Tauchchemiker. Normalerweise verbringen sie die Hälfte ihrer Zeit damit, Becher in einem Labor zu schütteln, während die andere Hälfte seltsame Gegenstände von Unterwasserfelsen kratzt. Jim McClintock, ein Meeresökologe der Universität von Alabama in Birmingham, sammelt Grundbewohner in den Gewässern vor der Antarktis. Dort gedeiht eine vielleicht unerwartete Vielfalt von Organismen, allein mit mehr als 400 Arten von Schwämmen. Um diese Umgebung zu erkunden, müssen McClintock und seine Co-Ermittler mit Kettensägen, Bohrern oder sogar Dynamit offenes Meereis mit einer Dicke von 8 bis 10 Fuß aushebeln. Sie tragen etwa 30 kg Tauchausrüstung, einschließlich spezieller Arten von superisolierten Tauchanzügen, die als Trockenanzüge bezeichnet werden, und steigen in tiefe, enge Löcher ab - oftmals mit einem Freiraum von 5 cm vor der Nase. In dieser hermetischen Welt kann das Wasser pechschwarz oder herrlich beleuchtet erscheinen, je nachdem, wie viel Schnee über dem Eis liegt. Leopardenrobben, 1000-Pfund-Raubtiere, die Pinguine und andere Robben verschlingen, können ein hungriges Interesse an den Tauchern zeigen. McClintock erinnert sich daran, wie ein Ungetüm drohend auftauchte und durch einen Riss im Eis stürmte, um die Oberseite der Forscher zu treffen. "Ich versuche, mich aus der Nahrungskette herauszuhalten", sagt er. Zurück an der Universität von Alabama untersucht der Kollege von McClintock, der Molekularbiologe Eric Sorscher, antarktische Organismen auf Verbindungen. Er hat einige identifiziert, die für die Behandlung von Mukoviszidose getestet werden können. Das in Pennsylvania ansässige Pharmaunternehmen Wyeth hat kürzlich in Extrakten aus antarktischen Schwämmen und Manteltieren Antibiotika- und Antikrebseigenschaften nachgewiesen.

Tropische Gewässer bergen ihre eigenen Gefahren. Bill Gerwick, der die von ihm untersuchten Blaualgen als „Teichabschaum“ bezeichnet, sagt, dass seine Exemplare dieselben wolkigen Buchten bevorzugen, die von stechenden Quallen, Salzwasserkrokodilen und Haien bevorzugt werden. Sein Kollege Phil Crews, Chemiker für Naturprodukte an der Universität von Kalifornien in Santa Cruz, findet die Menschen bedrohlicher. 1999 griffen Dorfbewohner in Neuguinea die Besatzungen mit Speeren und Schleudern an, aus Angst, die Wissenschaftler könnten von ihrer Insel aus in Fischgründe eindringen. Ein anderes Mal bestieg eine Gang junger indonesischer Soldaten mit Maschinengewehren das Forschungsschiff von Crews und verlangte Geld. "Grundsätzlich", sagt Crews, "haben wir genug Geld zusammengestellt."

Er hat mehr als 800 Verbindungen in tropischen Schwämmen identifiziert. Eine vielversprechende Quelle für Substanzen zur Krebsbekämpfung sind die so genannten Bengamide nach der Lagune Beqa (ausgesprochen „Benga“) auf Fidschi, wo die Besatzungen die Originalproben sammelten. Gerwick hat eine Substanz, die er Kalkitoxin getauft hat, aus einer Alge isoliert, die vor der karibischen Insel Curaçao gesammelt wurde. Er sagt, es habe Potenzial zur Behandlung einiger neurodegenerativer Erkrankungen und möglicherweise Krebs sowie zur Schmerzbekämpfung.

Die Technologie öffnet die Tiefsee für die Bioprospektion. In der Vergangenheit hätten Biologen, die auf die Entnahme von Proben aus bis zu 3000 Fuß tiefen Gewässern hoffen, nur Schleppnetze versenken und auf das Beste hoffen können, sagt Amy Wright, eine organische Chemikerin an der Harbor Branch Oceanographic Institution in Fort Pierce, Florida. Aber seit 1984 sammelt Wright in den Johnson-Sea-Link I und II Tiefseetauchboote, die mit Roboterklauen und leistungsstarken Staubsaugern ausgestattet sind. Sie hat es ihr ermöglicht, empfindliche Meeresfans und eine Vielzahl anderer intakter Organismen, hauptsächlich aus dem Atlantik und der Karibik, zu sammeln. "Es ist immer eine Überraschung", sagt sie. Discodermia, ein Wirkstoff aus einem karibischen Schwamm, "befindet sich derzeit in klinischen Studien zur Behandlung von Bauchspeicheldrüsenkrebs und anderen Krebsarten."

Die Tiefsee hat die Suche nach ozeanischen Arzneimitteln angeführt. Das in Diego ansässige Biotechnologieunternehmen Diversa gab vor zwei Jahren bekannt, dass seine Wissenschaftler das Genom von Nanoarchaeum equitans sequenziert haben, einem ungewöhnlichen Organismus, der aus einer Meeresbodenentlüftung nördlich von Island stammt. Der Organismus, kleiner und einfacher und mit weniger DNA als jedes bekannte Bakterium, wird als mögliche winzige, lebende Fabrik für die Produktion von Meereschemikalien untersucht. „Mit dem, was wir von Nanoarchaeota lernen, können wir etwas sehr Grundlegendes herausfinden: Welche Gene sind essentiell und auf welche können wir verzichten“, sagt Michiel Noordewier, Forscher bei Diversa. "Dies ist das kleinste Genom, das jemals gefunden wurde."

Plötzlich stürzte ein Geschwader von Blaufischen, das sich in einem Fressrausch versammelte, aus den Wellen und schnappte nach den Oberflächen der Wellen - eine Erinnerung an die erstaunliche Vielfalt der Meereslebewesen rund um die Ölplattformen des Golfs von Mexiko. Einige Minuten später tauchten die Taucher nacheinander auf und kletterten - gerade noch rechtzeitig - auf das Deck. Was aussah wie eine Haifischflosse, war 100 Fuß vor Steuerbord im Wasser aufgetaucht. Sie zogen den Probenbeutel aus dem Wasser auf einen Tisch.

Was aus dem Wäschekorb herauslief, war umwerfend. Inmitten einer Matrix aus bunten, agglutinierten Seepocken - ihre Schalen öffneten und schlossen sich und arbeiteten über die Zeit in der Luft - wuchsen winzige Röhrenwürmer. Stränge von Telesto-Korallen, die sich wie Miniatur-Karibu-Geweihe verzweigen; und Hydroide, die Organismen filtern, die Farnen ähneln. Juan López-Bautista, der Algenexperte der Expedition, durchsuchte die verwirrte Masse mit einer langen Pinzette und zog flügelförmige violette und grüne Flecken heraus. Jeder winzige Punkt, sagte er, enthält wahrscheinlich mehrere Algenarten. Winzige Krabben, spröde Sterne, garnelenartige Amphipoden und zarte, grüne Meereswürmer wanden sich aus der schlammigen Masse. Etwas Größeres kam in Sicht. Rainey trat schnell zurück. Ein heller roter Borstenwurm, eine tausendfüßige Kreatur, die mit giftigen Stacheln übersät ist und aus ihrem sechs Zoll langen Körper herausragt, fiel auf das Deck. „Fass das nicht an“, sagte er. „Es wird höllisch wehtun. Zumindest. "Er schnappte den Borstenwurm mit einer langen Pinzette und legte ihn vorsichtig in ein Glas.„ Wir werden deinen Darm zermahlen und sehen, welche Art von Mikroben du hast. "

Das Forscherteam konnte keine Kreatur finden, nach der sie besonders gesucht hatten: den Bryozoen Bugula neritina, einen winzigen Wasserorganismus mit Tentakel, der aussieht wie ein Stück Moos von der Größe eines Viertels. Es liefert eine Verbindung, die derzeit als Krebsmedikament getestet wird. Die Verbindung wurde ursprünglich von George Pettit, einem organischen Chemiker an der Arizona State University, identifiziert, der die Bryozoen vor Westflorida sammelte. Er fand heraus, dass Verbindungen aus der Bugula Antikrebseigenschaften aufwiesen, und er isolierte 1981 eine Verbindung, die er Bryostatin taufte. Labortests haben ergeben, dass es verschiedene bösartige Erkrankungen befällt. Derzeit werden an Menschen in den USA, Kanada und Großbritannien fortgeschrittene Studien durchgeführt.

Mehr als zwei Jahrzehnte nach Pettits Entdeckung haben Wissenschaftler in Harvard und Japan kleine Mengen des komplexen Moleküls synthetisiert, was sehr gefragt ist. Forscher in Kalifornien haben Populationen von Bugula entdeckt, die auf Ölplattformen an der Westküste wachsen. Das Team hoffte, eine Bugula-Quelle im Golf zu finden. Aber nicht heute.

Früh am nächsten Morgen, als der Tag klar wurde, schwebte die Spree in ruhiger See neben der 82-A, einer großen Plattform, die 27 Meilen im klaren blauen Wasser lag. Wir konnten die Taucher 20 Fuß sehen. Ein portugiesischer Kriegsmann schwebte vorbei; Fischschwärme, die sich über einen halben Morgen von allen Seiten erstreckten, blitzten an der Oberfläche auf. Ein vier Meter langer Barrakuda kam herein, um Nachforschungen anzustellen. Dann tauchten die Taucher wieder auf. Innerhalb von Minuten waren alle an Bord gestiegen. Die Aufnahme war auch blendend - extravagante rosafarbene Muscheln, stachelige, reinschwarze Seeigel von der Größe eines halben Dollars und Matten von, wie die Biologen es nennen, "scunge", klebrigen Ansammlungen von Bakterien und Algen.

Die nächste Plattform, die ebenfalls im blauen Wasser lag, bot glockenartige Korallen, winzige violett-weiße Kraken und - endlich - ein paar Stränge von scheinbar unscheinbar rötlichem Moos, möglicherweise die begehrte Bryozoen-Bugula neritina. „Wir müssen warten, bis wir wieder im Labor sind“, sagte Rainey. "Viele dieser Dinge sehen gleich aus."

Als wir die vierte Plattform erreichten, waren wir in schlammiges Wasser zurückgekehrt, das durch den Mississippi-Schlamm undurchlässig ist. Dieser kann auch Schadstoffe enthalten, die vom Abfluss von Erdöl und Quecksilber bis hin zu Emissionen von Kraftwerken und rohem Abwasser reichen. Am giftigsten für das Leben im Meer ist möglicherweise chemischer Dünger, der flussaufwärts von Farmen gewaschen wird. Tatsächlich sind viele Umgebungen, in denen einst Wasserlebewesen gedieh, einfach verschwunden. Flussmündungen und Buchten entlang eines Großteils der Küste der Vereinigten Staaten wurden vor langer Zeit gefüllt oder auf andere Weise zerstört. Ironischerweise könnten Ölplattformen in einiger Entfernung von der Küste die letzte Hoffnung für einige Meeresorganismen sein.

Die Spree erreichte die letzte Stelle, 23-EE, gerade als ein starker Wind aus dem Süden aufstieg. Die Besatzung sicherte das Schiff an der Takelage, aber die Spree blieb nicht stehen; der Wind und eine entgegengesetzte Nordströmung schlugen uns beim Anlegen. Was ist zu tun? Die Taucher sagten, sie könnten es vermeiden, von dem Boot zerquetscht zu werden - aber nur, wenn sie das Schiff von unten erkennen könnten, was unwahrscheinlich war. Ungefähr 60 Fuß tiefer wäre die Sicht gleich Null. Dennoch wollte niemand aufhören. "Nun, was ist das Schlimmste, was passieren kann?", Fragte ein Taucher. „Wir gehen verloren oder sterben.“ Alle lachten nervös.

 »Wenn Sie sich verlaufen, suche ich Sie«, sagte Captain Frank. "Wenigstens für ein paar Stunden, je nachdem, wie viel Geld Sie noch in Ihrer Brieftasche haben." Ängstlicheres Lachen.

"Was ist mit der Oberflächenprobe?", Fragte Rainey.

"Das ist ein No-Go", sagte Mark Miller, einer der Taucher. Weißkappige, vier Fuß hohe Wellen schlugen gegen die Plattformbeine, die mit einigen Zentimetern messerscharfen Muschelschalen besetzt waren.

»Lass uns das aufgeben«, sagte Rainey. „Das Risiko ist es nicht wert.“ Er mag ein Landratten-Mikrobiologe sein, aber er respektierte die Kraft des Ozeans. Was auch immer vielversprechender Schleim dort unten war, es musste auf einen weiteren Tag warten.

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