Markus Muttenthaler forscht ab Herbst 2017 an der Uni Wien. © Anjanette Webb, Capture Studio

Medizin aus Pflanzenextrakt und Tiergift

Der Medizinchemiker Markus Muttenthaler erhält den ERC Starting Grant des Europäischen Forschungsrates und damit eine Förderung über 1,5 Millionen Euro. Ab Herbst 2017 forscht Muttenthaler an der Uni Wien. CLUB WIEN gab er vorab ein Interview.

Der ERC Strating Grant zeichnet junge Wissenschafterinnen und Wissenschafter aus. Vielversprechende Forschung und wegweisende, kreative Ideen sind der Schlüssel zu einer Förderung. Markus Muttenthaler wurde kürzlich vom Europäischen Forschungsrat für einen Starting Grant auserkoren. Nach einigen Forschungsjahren in Australien kommt er ab Herbst an die Uni Wien und bringt seine preisgekrönten Visionen mit.

CLUB WIEN: Herzlichen Glückwunsch zum Erhalt des ERC Starting Grant. Was bedeutet dieser Preis für Sie?

Markus Muttenthaler: Der ERC Starting Grant ermöglicht mir, meine Forschungsrichtung in der Medikamentenentwicklung stärker auszubauen und ist natürlich ein wichtiger Erfolg für meine Karrierelaufbahn.

In dem Projekt widmeten Sie sich Wundheilungsmechanismen im Verdauungstrakt. Wie verletzt man sich dort und wie gefährlich ist das?

Viele chronische Darmerkrankungen stammen von einer beschädigten Darmschleimhaut, welche uns vor schädlichen Inhaltsstoffen schützt. Eine Beschädigung dieser physischen Barriere führt zu einer erhöhten Durchlässigkeit von Schadstoffen. Dies führt oft zu Entzündungen, unkontrollierten Immunreaktionen und verschiedensten Krankheiten. Zu den Ursachen gehören Stress, traumatische Erlebnisse in der Kindheit, Infektionen durch Parasiten oder Pathogene, falsche Ernährung, Langzeiteinnahme von gewissen Medikamenten und genetische Faktoren. Irritable Bowel Syndrome, also Reizdarmsyndrom, und Inflammatory Bowel Disease, sprich chronisch entzündliche Darmerkrankungen, sind zwei der weitverbreitetsten chronischen Darmerkrankungen. Sie betreffen zehn bis fünfzehn Prozent der westlichen Bevölkerung. Weitere Studien haben eine erhöhte Durchlässigkeit der Darmbarriere auch mit Autoimmunkrankheiten in Verbindung gebracht.

Was ist Ihr Lösungsansatz?

Eine therapeutische Intervention, die sich auf die Wiederherstellung oder Stärkung der Darmschleimhaut konzentriert, ist eine vielversprechende Strategie für die Prävention und Behandlung von solchen Krankheiten. Wir untersuchen chemische Verbindungen und biologische Mechanismen, die in der Wundheilung und Stärkung der Darmschleimhaut involviert sind. Diese Grundkenntnisse helfen uns, einen besseren Überblick über das therapeutische Potenzial solcher Signalsysteme zu bekommen. Verbindungen, die die Darmschleimhaut stärken, könnten zum Beispiel als präventiver Schutz bei Chemotherapien eingesetzt werden. Und Verbindungen, die die Wundheilung beschleunigen, könnten bei Entzündungen und chronischen Darmerkrankungen eine Anwendung finden.

Sie beschäftigen sich auch mit Medikamenten basierend auf Naturstoffen. Wie kann man sich diese Arbeit vorstellen und denken Sie, dass die medizinische Forschung natürlichen Ansätzen stärker folgen sollte?

Viele Tiere haben Jagd- und Verteidigungssysteme, zum Beispiel Gift, entwickelt, die es ihnen ermöglichen, ihre Beute zu paralysieren beziehungsweise sich gegen Angreifer zu verteidigen. In einem typischen Tiergift findet man rund 100 bis 1.000 Verbindungen, die gegen verschiedenste Rezeptoren aktiv sind. Da die Tierrezeptoren den menschlichen Rezeptoren sehr ähnlich sind, ist dies auch für uns sehr interessant. Ein Rezeptor in Insekten kann für Muskelkontraktionen verantwortlich sein, derselbe Rezeptor in Menschen für die Schmerz-Reiz-Leitung; sprich: Eine Tiergiftverbindung, welche Insekten paralysiert, könnte zu einem neuen Schmerzmittel entwickelt werden.

Die chemische Vielfalt und das therapeutische Potenzial von Naturstoffen sind enorm, und eine Vielzahl der Medikamente stammt auch von Naturstoffen. Beispiele wären Antibiotika oder Morphium. Viele Naturstoffe müssen jedoch zuerst für den Menschen optimiert werden, um als Medikament eingesetzt werden zu können. Die Medikamentenentwicklung und Medizinische Chemie ist ein Forschungsbereich, in dem auch mein Labor sehr aktiv ist.

In den 80er-Jahren gab es in der pharmazeutischen Industrie einen Strategiewechsel, der von der Naturstoffforschung wegführte, da diese zu viel Zeit und Ressourcen beanspruchte. Man erwartete sich von den neuen technologischen Alternativen eine effizientere Medikamentenentwicklung. Diese Erwartungen wurden aber nicht erfüllt, und heute sieht man wieder viel mehr Naturstoffforschung.

Wo orten Sie therapeutisches Potenzial solcher naturbasierender Medikamente? Könnten Sie uns ein paar Beispiele nennen?

In unserem Labor untersuchen wir Gifte von Schlangen, Skorpionen, Kegelschnecken, Ameisen etc. und testen die aufgereinigten Tiergiftverbindungen gegen verschiedene therapeutische Targets, zum Beispiel Krebs, Schmerz, Entzündungen oder Autoimmunkrankheiten.

Einige Medikamente, die von Tiergiften stammen, haben es auch schon auf den Markt geschafft: Prialt vom Gift der Kegelschnecke wird bei chronischen Schmerzen eingesetzt. Dieses Medikament ist 1.000 Mal so potent wie Morphium, und es gibt hier auch keine Resistenz oder Abhängigkeitsprobleme. Ein weiteres Beispiel ist Byetta vom Speichel des Gila-Monsters, einer giftigen Eidechse. Dieses Medikament wird bei Diabetes verwendet.

Nach ein paar Jahren in Australien kommen Sie im Herbst an die Universität Wien. Was sind Ihre Erwartungen?

Ich hoffe nur, dass der Winter nicht zu schnell kommt; die Weihnachtsmärkte werden aber sicherlich bei der Umstellung vom australischen Sommer helfen.

Wie würden Sie den Forschungsstandort Wien im internationalen Vergleich beurteilen?

Die Lebensqualität in Wien ist top, und das österreichische Forschungsbudget ist auch noch relativ gesund; vor allem im Vergleich mit den Budgetcuts von anderen Ländern wie den USA und Australien. Dort wird es immer schwieriger, eine starke Forschungsgruppe zu halten. Wenn hier der österreichische Staat noch ein bisschen mehr investieren würde, dann hätte man zur Zeit gute Möglichkeiten, weitere Top-Wissenschafterinnen und -Wissenschafter nach Wien zu bringen und die Biotechnologie weiter auszubauen.

Die akademische Lehre in dem Gebiet der Chemie ist auch erste Klasse, und die Studentinnen und Studenten haben einen sehr guten Grundstock, was die praktische Arbeit angeht. Dies ist sehr wichtig, da viele meiner Projekte technisch anspruchsvoll sind und es oftmals an den Doktorandinnen und Doktoranden liegt, diese Projekte umzusetzen.

Was sind Ihre beruflichen Ziele für die nächsten Jahre?

Mein Hauptfokus wird in den nächsten Jahren sein, ein starkes Forschungsprogramm aufzubauen, gut zu publizieren und die nächste Generation von talentierten Forscherinnen und Forschern auszubilden. Ich habe auch vor, meine Industriekollaborationen weiter auszubauen, um eine gute Basis für die Umsetzung unserer Erfindungen zu schaffen.

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