Den Biochemiker Andreas Koeberle von der Uni Innsbruck interessiert, wie Naturstoffe in Medikamenten wirken. Dabei konzentriert er sich auf Angriffspunkte in Lipid-Signalwegen.
Arzneien aus Naturstoffen und Pflanzenextrakten gibt es schon lang. „Für uns Wissenschaftler ist es aber entscheidend, dass wir ihre Wirksamkeit auch belegen können“, sagt Andreas Koeberle. „Und das gelingt zunehmend.“ Über das Warum wisse man allerdings noch wenig. Genau das möchte er ändern. Der 38-Jährige ist Biochemiker und seit Oktober Professor am neu gegründeten Michael-Popp-Forschungsinstitut der Universität Innsbruck, das sich gerade als Kompetenzzentrum für Phytoforschung etabliert. Der Begriff Phyto leitet sich vom griechischen Wort phytón für Pflanze ab.
Um tatsächlich heilsame Naturstoffbestandteile und ihren Wirkmechanismus zu finden, setzt Koeberle an Biomolekülen an, über deren komplexe Funktionen ebenfalls noch vieles im Unklaren liegt: den Lipiden. Mit der Kombination aus Naturstoff- und Lipidforschung betritt er somit Neuland.
Neue Perspektiven durch Lipidomik
Lipide sind die Bausteine, aus denen Fette aufgebaut sind. „Da darf man aber nicht gleich an Bauchspeck denken“, schickt Koeberle voraus. „In Wirklichkeit enthält jede Zelle unseres Körpers zehn- bis hunderttausend verschiedene Fettmoleküle, also weitaus mehr als etwa Proteine.“ Sie geben der Zelle Struktur und dienen als Energiespeicher. „Für uns ist aber vor allem interessant, dass manche auch als Signalmoleküle wirken.“ Das heißt, als Botenstoffe steuern sie die Aktivität von Zellen und beeinflussen physiologische Vorgänge. Wie sie das genau machen, ist Teil von Koeberles Forschung.
„Mit diesem Wissen wollen wir dann einen Weg suchen, durch Natursubstanzen gezielt in Lipidprofile einzugreifen.“ Umgekehrt könne man Naturstoffe, deren Wirkweise man verstanden hätte, dazu einsetzen, mehr über die biologischen Prozesse im Körper herauszufinden. „Langfristig möchten wir neue Naturstoff- und Phytomedikamente entwickeln, die den Menschen wirklich helfen.“ Das Innsbrucker Institut nutzt die Möglichkeiten seines Hightech-Labors aber auch zur Kooperation mit Partnern aus der organischen Chemie, die aus Naturstoffen abgeleitete Wirkstoffe synthetisieren.
Die Analyse der körpereigenen Fettbausteine nennt man Lipidomik, und dieses Teilgebiet der Biochemie ist noch jung. Lang konnte man mangels geeigneter Methoden nicht das gesamte Lipidprofil einer Zelle beschreiben. „Erst durch die Fortschritte der Massenspektrometrie kommen wir dem Lipidstoffwechsel nun auf die Spur.“ Koeberle war früh dabei. Sein Doktorat absolvierte der gebürtige Baden-Württemberger 2009 in einer Forschungsgruppe an der Universität Tübingen, die sich bereits damals mit krankheitsrelevanten Lipiden befasste. Er wurde Postdoc in Japan und erlernte dort die Analysetechnik an der Universität von Tokio, anschließend baute er eine Lipidomik-Plattform an der Uni im deutschen Jena auf.
„Bei manchen Lipiden weiß man, dass sie mit Krankheiten zusammenhängen“, erklärt er. „Prostaglandine etwa vermitteln Entzündungssymptome wie Rötung, Schwellung, Schmerz und Fieber.“ Von den meisten Lipiden kenne man deren biologische Aufgaben aber noch nicht. „Es kristallisiert sich jedoch bereits heraus, dass diese sehr speziell sind und die Natur nicht umsonst eine solche Vielfalt geschaffen hat.“
Koeberle konzentriert sich auf Entzündungen und Leiden mit entzündlichem Anteil wie Krebs, Diabetes oder degenerative Erkrankungen. In einem aktuellen Projekt hat sein Team zusammen mit dem Innsbrucker Institut für Pharmakognosie in einer vietnamesischen Heilpflanze einen vielversprechenden Wirkstoff identifiziert, der bestimmte Prozesse in den Zellen wie ein Schalter anzuknipsen scheint. „Die Bildung von entzündungsfördernden Lipidmediatoren wird gehemmt und jene von entzündungsauflösenden Faktoren gefördert.“
In Innsbruck, wo sich das Michael-Popp-Institut in ein Phytovalley genanntes Umfeld aus Uni-Instituten und privaten Unternehmen einfügt, habe er ideale Bedingungen für seine Forschung, meint Koeberle. Privat genießt der zweifache Vater mit seiner Familie hier die vielen Outdoor-Möglichkeiten wie Wandern oder Skifahren.
Zur Person
Andreas Koeberle (38) studierte Biochemie an der Universität Tübingen (D). Nach der Promotion in pharmazeutischer Chemie war er zwei Jahre Postdoc in Tokio (Japan) und danach in Jena (D). Er habilitierte sich dort 2016, wurde 2018 Gastprofessor an der Uni Wien und ist seit 2019 Professor für pflanzliche Wirkstoffforschung am Michael-Popp-Institut der Uni Innsbruck.